Кодирующий трансформаторный уровнемер

. СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИН" ".(19) (11) Ц 51) С 01 Е 23/10 ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБЙГГЕНИЙ И ОТНРЫТИЙГОСУДАРСПО ДЕЛ ОПИСАНИЕ Н АЙТОРСНОМУ СВ ИЗОБРЕТЕНИЯидетелЬстВу 1 (21) 2615537/18-10 , - . с целью исключенияложной информа- (22) 16,05,78 .:,;. в . ции при неисправности. цепей обмоток (46) 23.09.83. Бюсл. рр 35 ; , и произвольномположении коротко- (72) Н.Н. ГОЛУбЕВ, А.К. ДаНИЛОВу ЗаМКНУтОй .ГИЛЬЗЫ, В НЕГО ДОПОЛНИтЕЛЬа Б.ММе Конин и Е,Ф. Фурмаков . . " ,но введены делитель напряжения, (53) 681.128,3(088.8) :. включенный между объединенными кон- (56) 1. Авторское свидетельство СССР цами магййтопроводов, несув 1 их сек-Р 292065, кл. 6 01 0 5/22, 1969, ционированные обмотки, и входами2, Авторское свидетельство СССР фазовых детекторов, диффереициаль- Р 574622, кл. 0 01 Г 23/10, 1976 : ные усилители, включенные между вы(прототип).- -:. ходами секционированных обмоток и (54)(57)1.КОДИРУЙ 51 Й ТРАНСФОРМАТОРНЫн . . фазовыми детекторами, последоваФель- УРОВНЕМЕР, СОдЕРжацИй ОХВаЧЕННутЮ": .НО СОЕДИНЕННЫЕ ПОт)ЗНцИаЛЬНЫЕ НаКОПИ- короткозамкнутой гильзой равномерно . тели и пороговые-устройства, соедираспредельеийую обмотку, соединен-ненные также с выходами:фазовых НуЮ С траНСфсрйатОьрОМ ИСтОЧНИКадЕтЕКтсрОВ,СОЕдсИНЕНМЫЕ"МЕжду СОбсй напряжения, и секционныеобмоткилогическая ячейка и схема запрета, Е .с магнитопронодани,ограничитеЛьныеподключеиные к индикатору состояния, резисторы;, источник контрольных "а также резистивная,мьатрица, резисимпульсов, соединенный с контройь- : торы которой соединены с ограничиным .ключоы,и индикатор состояяня; " тельными реайстораьыиььчи аяоданн диф- С ,р т л и ч а ю щ и й с я тем, что,: ференциальных усилителей,ммм705841 2, Уровнемер по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что магнито " "проводы, несущие"секционирьванныеобмотки, выполнены в виде цилиндрических стержней, закрученных относиИзобретение относится к измерительной технике и может быть испольэовано для преобразования уровняжидкости в полярный электрический"йод;например; при измерении:уровня топлива в баках летательных аппаратов,И,вестны кодирующие преобразова-тели уровня жидкости, содержащие охваченную короткозамкнутой гильзойпоплавком равномерно-.распределенную,обмотку, секционные обмотки, подклю-,"ченные ко входам фазовых детекторбв,контрольный ключ и йндикатор состояния 1 Д,Возникновение ложной информациипри обрыве цепей обмоток являетсянедостатком таких преобразователей.Наиболее близким по техническойсущйости и по достигаемому .резуль тату к предлагаемому являетсй кодирующий трансформаторный уровнемер,содержащий охваченную короткозамк- нутой гильзой равномерно распределенную обмотку, соединенную с трансФорматором источника напряжения, и секционные обмотки с магнитопроводамй,"ограничительные резисторы, источникконтрольных импульсов, соединенныйс контрольным ключом, и индикаторсостоянйя 2 .Недостатком этого уровнемераявляется возникновение ложнойинформации во время контроля целостностицзпей обмоток йри пройевольном положении гильзы-поплавка. Это вынуждает проводить проверку целостностицепей обмоток "только в двух положе" ниях гильзы-поплавка - в крайнемверхнем или в крайнем нижнем, т.е."в-положениях когда на выходе секционных обмоток отсутствует кодовыйсигнал. В промежуточных положенияхгильзы-поплавка в секционных обмотках индуктируются Сигналы,которыево времяконтроля суммируются с сигналами. контрольной кодовой комбинации и искажают ее, вызывая ложнуюинФормацию.Целью изобретения является исключение ложной информаций вследствиеобрывацепей обмоток при произволь " "ном положении короткозамкнутой гильзы-поплавка. тельно своей продольной оси на и с , где 1 - длйна стержнямагнитопровода; д - диаметр стержня маг- нитопровода.1 2Это достигается тем, что в уровнемер,дополнительно введены делитель напряженйя, включенный между объединенными концами магнитопроводов, несущих"секцйонированные обмотки и входами" Фазовйх детекторов, дифференциальные усилители, включенные между выходами секцирнйованных обмоток и фазовыми детекторами, после О довательно соединенные потенциайь- .ные накопители и пороговые устройства, соединенйые также с выходаыКФазовых детекторов,соединенные межЙу собой логическая ячейка исхема;: "запрета, подключенйые к.индикаторусостоянйя, а также реэистивная мат-,рица, реэистбры которой соединенысограничительными резисторами "ивходами"дифференциальныхусилителей, а также тем, что магнитойрово Ю дй, несущие секционирбванные обмот-,ки выполнены в виде цилиндрических .стержней, закрученных Относителъйо1своей продольной оси на и (, где 25 1 - длина стержня магнитопровода,д - диаметр стержня магнитопровода.На чертеже изображена принципи альная схема уровнемера.Равномерно распределенная обмот- ЗОка 1, расположенная на магнитопроводе 2, и секционные обмотки .3, расположенные на стержневых цилиндрических магнитопроводах 4, охваченыкороткоэамкнутой гильзой-поплавком 5.Концы магнитопроводов 4 электрическй объедйнены и подсоединены ксредней точке полуобмоток 6, 7 вы-ходного трансформатора 8 источникаминапряжения через делитель 10 напряжения, Вторые концы магнитопроводов 40 4 соединеныкаждый с началом соответствующей секционной обмотки 3,а концй секционных обмоток 3 подключены к входам 11 дифференциальныхусилителей 12.45Входы 13 дифференциальных усили"телей 12 подключены к ограничитель"нымрезисторам 14 и к выходам ре"эистивной кодирующей матрицы 15, которая через нормально разомкнутый 50 контакт 16 контрОльного ключа 17,уп-равляемого"источником 18 контрольныхимпульсов, подключенным к источнику9 Питания; соединена с полуобмоткой8, Вторая полуобмотка 7 трансформатора 8 через нормально замкнутыйпереключающий контакт 19 контрольного ключа 17 подключена к равномер"но распределенной обмотке 1Выходы дифференциальных усилителей 12через фаэовые детекторы 20 подключены к пороговым элементам 21, выходыкоторых через потенциальные накопители 22 соедийены с логической ячейкой 23, подключенной к .ламповомутабло (лампу) .24 исправности индикатора состояния и к запрещающемувходу схемы 25 запрета, соединеннойс источником 18 контрольный импульсов и с ламповым табло 2 б неисправности индикатора состояния,Иагнитопроводы 4 секционных обмоток 3 представляют собой цилиндрические ферромагнитные стержни, под-,ключенные на время. контроля.к источ Онику .напряжения прямоугольной Фор-мы, необратймо закрученные вокругсвоих продольных осей .на и оборотов,причем251п К ,где 1 - длина стержня;д - диаметр стержня;К - конструкционный коэффициент,зависящий от магнитныхсвойств материала стержня.Значение коэффициента К находится в пределах К=0,25-1.В вийтообраэнонагартованном ци.- линдре возникает круговое направле- З 5 ние наилегчайшего намагничивания, лежавшее в пЛоскостй поперечного сечения цилиндра. Если йо такому ци" . линдру пропустить продольный "постоянный ток, та ой создает круговое маг нитное поле, найравление которого совпадает с направлением наилегчай- шего йамагйичивания, Это создает условия для технического насыщениязакрученного цилиндрического стерж- ня вдоль линии наилегчайшего намаг+ ничивавия, т.е. в круговом направле-.нии.Насыщение достигаетсяпри опреде- . ленном значенйи тока намагничивания. Полнота насыщения зависитот магнитных свойств материала магнитопровода и степени закручивания, Число оборотов и магнитопровода вокруг его продольной оси в процессе необратимого закручивания не должна превосходить и . , где 1 - длина,1а д - диаметр магнитопровода; что: является условием оптимальной вин-. ;тообразной нагартовки наружноГо слоя 60 магнитопровода с углом подъема сС винтовой линии (с=45 ).Достаточно полное насыщение достигается также и в том случае, когда вместо постоянного намагничиваю щего тока использован ток прямоугольной формы достаточно низкой частоты.Преобразователь уровня жидкости работает следующим образом. При контроле неисправностй цепей обмоток в краййем,нижнем"или=верхнемположениях"короткозамкнутой гильэыпоплавка 5 источник 18 контрольных импульсов вырабатывает контрольный импульс, поступающий на вход контрольного ключа 17, При этом нормально разомкнутый переключающий контакт 16 и нормально замкнутый переключающий контакт 19 контрольного ключа17 переключаются, образуя электрические цепи., получающие питание отполуобмоток б, 7 выходного трансформатора 8 источника 9 напряжения.Цепь, запитанная от полуобмоток 7, состоит из равномерно распределенной обмотки 1, нормально замкнутого переключающего контакта 19, объединенных концов магнитопроводов 4, подключенных через входные соп- . ротивления входов 11 дифференциальных усилителей 12 и плечо делителя 10 напряжения к средней точке полу- обмоток б, 7 трансФорматора 8.Цепь, эапитанная от полуобмотки б, состоит из .резистивной матрицы 15, параллельно соединенныхмасштабных резисторов 14, входных сопротивлений, входов 13 дифференциальных усилителей 12 и плеча делителя 10 напряжения,По образованным цепям на входы 11, 13 каждого дифференциального усилителя 12 .поступают находящиеся в противофазе сигналы от полуобмоток б, 7 трансформатора 8: на входы 11 - сигналы, снимаемые с секционных обмоток 3,а на входы 13 сигналы, сформированные кодирующейматрицей 15.Соотношение сопротивлений масштабного резистора 14 и плечей делителя10 напряжения подобрано таким, чтобы сигналы секционных обмоток 3 приисправности обмотки 1, 3 превышали сигналы с матрицы 15Благодаря этому, на входаХ дифференциальных усилителей 12 при исправности обмоток 1, 3 Формируются напряжения фазы, условно принятой за "О", Эти напряжения выпрямляются фазовыми детекторами 20 и поступают на пороговые элементы 21, скачкообразно изменяющие свое . состояние и в случае исправности обмоток 1,3 формирующие команду "О.ф "0" фОф об исправности обмоток 1,3. Эта команда выявляетсялогической ячейкой 23, включающей лампу 24 и одновременйо вырабатывающей сигнал запрета, поступающий на вход схемы 25 запрета.При обрыве одной или нескольких обмоток 1,3 на вход соответствующих", тупают сигналы только с матрицы 15,-из закручеййых магнитопроводов 4 токБлагодаря- этому, на выхОдах соответ-пРямоугольной формы, проходящийствующих усилителей 12 форййрфбтсяпо магнитопроводам 4 при переключейапряжения .фазы, условно принятой . нии нормально:замкнутого контакта .за ."1". Эти напФяжвения йсле выпрям- 19 под воэдейетвием контрольноголениЯ фаэовмми";дегтектоРгамй 20 ЬостУю " импУльса, вызывает техническое напают на вход пороговых элементов 21:. сыщение мвагнитовгпроводов 4, что сни"к- через потенциалънме."накоПвйтелй .":жает коэвффицвиент взаимоиндукции меж22 - на входы лсгвичгевскогй Ячейхи 23. дУобМотками 1 и 3 до пРенебРежимоВ. связи" С.тем,"итог на входе лое . 1 О,малой величины." "гйческой ячейки 23 возникает .сигнал, - насыщениемагнктопроводов 4 просодержащий помимо логических фнулейф допьем током 1 .вызвано вознйкновввеи "логические "единивцыф, логическая,.йиевм в нгих "при необратимом:эакручи"яв 4 ейка не"включает ламповоетаб-,.ванин- крутящим моментом" Мк,: механило 24 иСПРавиости и ие выРабатывает. 15 ческих напРЯжений бкРУтвильгноГо тй снгнавл запрета,в ПоэтоМу имйульс от;," па, в действующйх:Юдоль .винтовгых лиисточиика 18 контргольныхийпульСов ,ний. Эгто приводит к Формировавнию. .включает ламйовое табло 26 неисправ- . в магнитопроводе кругового направлености ЙЙМкватог"рав"СЪстоянивя,."- ",:-", .,:.нвия 1. р "йв,айлегчайшегО камаГничйваАвтойомное вклювчение."ламповых;.: 20. ".и""табло 24, 26 обгесйчивает нмежнуюв При сОвпацении направленгия "на ийдигкадрию неисправности даже" в сну-."Мгагвйчвивающевго поля, вызВанного про-чае отказа одного иэ ламповых табло . дОгльным"токомс наМаввлейием24.-, 26, При" кбнтрблег внеисправвиосвти. йаилегчаййегвов навмагничиванйя техЦЕйгЕй ОбМгстОК 1,3 В йРОМйжгУтОЧНОвМ : 2 НИЧЕСКОЕ" НаСЫЩЕНвИЕ "ДОСтИГаЕтСЯ ПРИПОЛОжЕййИ ГИЛЬгЭЫ-ПОПЛаВКа 5 ВСЕК-"ОтНОСИтЕЛЬНО НЕбОЛЬвШИХ ЭиаЧЕНИяХциОнных обмотках 3 пов мимо контРоль-, тогка,Руются гильзой-поплавком 5 дойовлйи- :Потенциальные накопители 22тЕЛЬйЫЕ-СвИГНаЛЫ, фазЫ КстОРЫХгМО-г 3 О"СЛУжат:ДЛЯ"ПОДДЕРжаНИЯ РабОЧИХУРОВгут .соответствовать как "Оф, такийей выходййхг напряжений Э:9;,-О 6.-."". ,ВМЙЙПИ ГОСУДаРСтВЕНИОГО.КОМвнтЕтаг СССРпо делам иэобревтений й открытий,113035,Москва, Ж, Раушская наб., д 4/51.аеюаеевеввваюавваеавюаюваеюювввюаеаааюеаайаеаюваеюеаееаееюввюввюеввюеее ва ее евфилйал ППП фПатентф, г. увжгород, ул. Проектная, 4Ф