Уровнемер

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ п) 551 ЬИ Втвов СоветавихСоциалистических Республик авт. свид-ву 2734 61) ительно 01 Г 23/10(22) Заявлено 25.06,75 (21) 2148297/10 явкиприсоединени Государственный комитет Совета Мнннстров СССР ло делам изобретенийи открытий) Дата опубликования описания 13.04.7 72) Авторы изобретени И, А. Набиев, Р. М. Ахмедов и Ф. А. МахмудовАзербайджанский институт нефти и химии им, М. Азизбек 1) Заявитель(54) УРОВНЕМЕ Изобретение относится к индуктивным немерам и может найти применение при ренин и сигнализации предельного ур я нефти и нефтепродуктов в резервуарах.Известны поплавковые датчики уровня, содержащие поплавок с постоянным магнитом, ветикальную измерительную трубу с размещенными в ней преобразователями, выполненными в виде ферромагнитного сердечника с обмотками, пространственно размещенными в трубе из немагнитного материала, причем обмотки в каждом разряде соединены параллельно, а каждый разряд подключен к соответствующим о 5 моткам генератора импульсов через резисторы, служащие для съема сигнала 1, 21.Известен также уровнемер, содержащий поплавок с катушкой, помещенной в ферромагнитный цилиндр и подсоединенной к РС-нагрузке, направляющую с распределенными на ней индуктивными катушками, разбитыми на группы, соответствующие по высоте ферромагнитному цилиндру, и по группам, включенным в колебательный контур автогенератора 3,Однако известные уровнемеры не позволяют осуществить одновременно с измерением уровня непосредственную сигнализацию предельных уровней жидкости. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции уровнемера.Это достигается тем, что направляющаяснабжена установленным на заданном пре дельном уровне диэлектрическим ограничителем перемещения, в котором размещена обмотка, подсоединенная к емкости, а по всей длине направляющей намотана дополнительная обмотка, отдельно включенная в колеба 1 о тельный контур автогенератора, в цепь обратной связи которого подключена дополнительная емкость в исходном положении опросного устройства.На фиг. 1 и 2 изображены соответственнокинсматическая и электрическая принципиальные схемы описываемого уровнемера.Уровнемер содержит кодирующую маску 1,выполняющую одновременно роль направляющей с распределенными на ней индуктивны ми катушками 2, дополнительную обмотку 3,намотанную по всей длине направляющей, поплавок 4, внутри которого размещен цилиндр 5 из ферромагнитного материала с встроенной в него катушкой б, нагруженной на РС-нагрузку 7, ограничитель 8 перемещения с обмоткой 9, подсоединенной к емкости 10, который можно установить на заданном предельном (максимальном или минимальном) уров 55151355 б 0 65 Электрическая схема уровнемера содержит генератор синусоидальных колебаний (авто- генератор), собранный на транзисторе Т опросное устройство 11, усилитель 12, формирователь 13 импульсов. Индуктивные катушки 2 направляющей разбиты на соответствующие разрядные группы и последовательно по группам подключаются к колебательному контуру автогенератора, собранного на транзисторе Т, посредством транзисторных ключей Т - Т.Направляющая снабжена дополнительной обмоткой 3, отдельно подключенной к колебательному контуру автогенератора посредством транзисторного ключа Т и в цепь обратной связи автогенератора включена дополнительная емкость С с помощью транзистора Т 0. При этом обмотка 3 и емкость С, подключаются при нулевом положении опросного устройства 11.Уровнемер работает следующим образом, В исходном состоянии опросное устройство 11 находится в нулевом положении (т. е. на шине О имеется высокий потенциал, а на остальных шинах - нулевой потенциал), и транзисторный ключ всегда находится в открытом состоянии, а следовательно, и дополнительная обмотка 3 оказывается подключенной к колебательному контуру автогенератора.Параметры колебательного контура, размещенного в ограничителе перемещения, подбираются таким образом, что его собственная частота отличается от частоты автогенератора в исходном состоянии опросного устройства 11, когда к автогенератору подключается дополнительная обмотка 3. Поэтому, когда уровень жидкости будет находиться в заданном диапазоне, то ограничитель 8 практически не оказывает никакого влияния на работу авто- генератора и последний находится в режиме устойчивой генерации. При этом с выхода формирователя 13 в исходном состоянии схемы снимается сигнал О.Если уровень жидкости достигает заданного предельного значения, поплавок 4 упирается в ограничитель 8 и в результате взаимодействия обмотки 9 ограничителя 8, дополнительной обмотки 3 направляющей и катушки 6, размещенной в поплавке 4, в колебательный контур автогенератора вносятся дополнительные потери (в исходном состоянии опросного устройства), нарушаются условия самовозбуждения автогенератора, в результате чего происходит срыв генерации колебаний. При этом с выхода формирователя 13 снимается сигнал 1, Таким образом осуществляется сигнализация предельного уровня жидкости.Для эффективного воздействия катушки 6, размещенной в ферромагнитном цилиндре 5 поплавка 4, необходимо, чтобы частота колебаний автогенератора с дополнительной обмоткой 3 соответствовала собственной частоте колебательной системы, размещенной в поплавке 4 и ограничителе 8 перемещения (при упирании поплавка к ограничителю). Это осуществляется соответствующим выбором емко 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 сти С. Однако при этом изменяется коэффициент включения контура (Р) в коллекторную цепь, что приводит к изменению условия самовозбуждения автогенератора, т. е. к изменению чувствительности элемента съема информационного сигнала.Условия самовозбуждения автогенератора определяются выражениемЯЬР(1+ К ЬЬ (Ь+ Ь) 1+Кос 1+Кос / 1 где Я - добротность колебательного контура;р - волновое сопротивление контура; Р - коэффициент включения контура вколлекторную цепь;Кос - коэффициент обратной связиЙ=Йы Йяз - Й,1 Й 31Йи, Й 12, Й, Йд - параметры транзистора,Изменение условия самовозбуждения от изменения Р можно компенсировать регулировкой коэффициента обратной связи К. С этой целью в электрическую схему уровнемера введена емкость С, которая подключается одновременно с обмоткой 3 в исходном состоянии схемы (т. е, в нулевом положении опросного устройства 11 посредством транзистора Т 0). Величина емкости С определяется исходя из условия самовозбуждения автогенератора при подключении к его колебательному контуру разрядных групп катушек 2 с учетом Р.Следует отметить, что описанный способ сигнализации уровня позволяет перемещать ограничитель 8 перемещения по всей длине направляющей и установить его в любой заданной точке, включая и диапазон измерения. При этом влияние колебательного контура ограничителя 8 на индуктивные катушки 2, а следовательно, и на цикл измерения практически отсутствует из-за различных частот их настройки.Таким образом, снабжение направляющей сплошной обмоткой 3, отдельно включенной в колебательный контур автогенератора, ограничителем 8 перемещения с обмоткой 9, подключенной к емкости 10, и установленным на заданном предельном уровне, а также включение в цепь обратной связи дополнительной емкости С, позволяет, не выполняя цикла измерения, непосредственно определить нахождение уровня в заданном диапазоне измерения и осуществить сигнализацию выхода ее за предельные значения или за шкалу преобразования, При этом последнее дает возможность использовать для контроля уровня жидкости в технологических емкостях уровнемеры с укороченной шкалой преобразования, что позволяет значительно повышать надежность,точность, а также упрощать конструкцию этихуровнемеров. Формула изобретенияУровнемер по авт. св. Мо 23460, отлич аю щ и й с я тем, что, с целью сигнализации заданного предельного уровня жидкости, повышения надежности и упрощения конструкции, направляющая снабжена установленным на заданном предельном уровне диэлектрическим ограничителем перемещения, в котором размещена обмотка, подсоединенная к емкости, а по всей длине направляющей намотана дополнительная обмотка, отдельно включенная в колебательный контур автогенератора, в цепь обратной связи которого подключена дополнительная емкость в исходном положении опросного устройства. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Агейкин Д, И. Датчики контроля и регу лирования, М., Машиностроение, 1965,с. 412.2. Авторское свидетельство СССР267110,кл. 6 01 Р 23/06, 27,05.68.1 О3. Авторское свидетельство СССР273460,кл. 6 01 Р 23/12, 09.04.69.-35, Раушская наб д. 4/5 Изд.353 Государственного к по делам из 113035, Москва, Ж