Дискретный уровнемер

(22) Заявлено 070878 (21) 2653721/18-10с присоединением заявки йо(51) М. Кл. С 01 Р 23/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор . изобретения С.Ф. Стрепетов Рязанский радиотехнический институт(54) ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕМЕР Изобретение .относится к областиизмерительной техники и может бытьиспользовано в устройствах автоматического контроля уровня,5Известны дискретные уровнемеры,содержащие линейку чувствительныхэлементов, расположенных вдоль измеряемого уровня с шагом ди , преобразователь для обработки сигналов счувствительных элементов и устройстводля регистрации результатов измерения 11 .Наиболее близким к предложенноМутехническому решению является уровнемер, содержащий постоянный магнит, 15расположенный на следящем поплавке,линейку чувствительных элементов, импульсный распределитель, генераторопорной частоты и регистрирующийсчетчик 21,Недостатком известных устройствявляется недостаточная точность измерения.Целью изобретения является повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем,что в уровнемер дополнительно введена схема анализа, включенная междугенератором опорной частоты и регист-ЗО рирующим счетчиком и выполненная ввиде последовательно соединенных делителя частоты, подключенного входомк генератору опорной частоты, а выходом - к импульсному распределителю,двух вентилей и первого триггера,соединенногочерез третий вентиль сосхемой сборки, и второго триггера,подключенного последовательно черезчетвертый и пятый вентили к упомянутой схеме сборки, соединенной с входом счетчика, при. этом вход делителясоединен .с входами третьего и пятого вентилей, выход первого триггера "с входом второго триггера, выход которого соединен с входом второговентиля.На фиг, 1 показана блок-схемауровнемера, на фиг, 2 - два вариантарасположения магнита относительночувствительных элементов; на фиг.3электрическая принципиальная схемаанализа; на фиг. 4 - временные диаграммы работы схемы анализа,Уровнемер содержит поплавок 1 спостоянным магнитом 2, В поплавкеимеется отверстие, через которое про"ходит немагнитная труба 3, в которойрасположены чувствительные элементы764 и импульсный распределитель 5. Регистрирующая часть уровнемера содержит генератор б опорной частоты,схе-.му 7 анализа и регистрирующий счетчик 8.Схема анализа, представленная нафиг. 3, содержит делитель 9 частоты,вход которого подключен к генератору б опорной частоты, а выход к импульсному распределителю 5 и последовательно соединенным вентилям 10и 11. Триггер 12 через вентиль 13подключен к схеме 14 сборки, а триггер 15 последовательно через вентили 16 и 17 подключен к упомянутойсхеме 14 сборки.Устройство работает следующим об"разом.Постоянный магнит 2, перемещаясьна поплавке 1 вдоль трубы 3, создаетуправляющий магнитный поток, которыйв зависимости от своего положениявоздействует на один или два чувствительных элемента (фиг. 2), так каквысота постоянного магнита составля-.ет(1,2 + 1,3)х ЬЪ, (1)где ьЪ- расстояние, на котором рас-.положены два соседних чувствительных элемента,Рассмотрим случай, когда постоянный магнит 2 воздействует на два чувствительных элемента (фиг, 2,О). Приизмерении уровня импульсы частотыР с генератора б опорной частоты(фиг, 3), проходя через делитель частоты СТ. формируют на выходе частотуР которая определяется как(2)где йЪ - безразмерная величина, равная расстоянию между двумясоседними чувствительнымиэлементами.Выбор коэффициента деления делителя частоты равным дЪ позволяет получить на регистрирующем счетчике 8 кодИ, величина которого равна измеряемо"му уровню в натуральных единицах из-мерения.По сигналу "Пуск" триггер 12 устанавливается в едййичное состояййе, а триггер 15 - в нулевое. Разрешающий потенциал с прямого плеча триггера 12 (Фиг. 4,й) позволяет частоте Ъ поступать на вход регистрирующегосчетчика 8 (фиг. 4,зс) через" вентили 13 и 14. ОднОвременно с этим импульс ный распределитель 5 начинает опрашивать поочередно каждый чувствительный элемент с частотой Р, . Опрос будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнут уровейь, оба чувствй", тельных элемента которого находятся пбд воздействйем магйитного "поляпостоянного магнита 2. В этом случае на ,айне "сброс" (фиг. 3) появится йм)ЙУльс, длительность которого равна7532 двум периодам частоты(фиг. 4,Ъ).Этот импульс поступает на вентиль 10и на выходе этого вентиля появляютсядва импульса частоты Р, (фиг. 4,р).Первый из этих импульсов проходит черезвентиль 11 и переводит триггер 12 внулевое состояние и тем самым прекращается подача частоты Г на вход регистрирующего устройства 8 через элементы 13 и 14Одновременно с этим нулевое состояние триггера 13 устанавливает вединичное состояние триггер 15. Следовательно, второй импульс с выходавентиля 10 пройдет через вентиль 16и на вход регистрирующего устройства 15 пройдет Ы,4 импульсов частоты Го1(3)где- номер первого возбужденногомагнитным полем чувствительного элемента.В другом случае -(фиг. 2,6) постоянный магнит будет воздействовать на 25 один чувствительный элемент и импуЛьс "сброс" будет равен одному периоду частоты , . Следовательно, навыходе вентиля 10 появится толькоодин импульс частоты Г который и 30 закончит измерение уровня. В этомслучае код в регистрирующем счетчикебудет равенМ=ЬЪ . (4)Объединяя два соотношения (3) и(4) получим, что код в регистрирующем счетчике равенМфЬЪ ьфК ЪЪ 2с (5)где К - коэффициент, принимающийследующие значения;1 при воздействии магнитногополя на два чувствительныхэлемента;К - 0 при воздействии магнитногополя на один чувствительныйэлемент.Формула йзобретенияДискретный уровнемер, содержащий 40 45 делитель, генератор опорной частоты и региСтрирующий счетчик, о т л ич аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в негб дополнительно введена схема анализа,включенная междугенератором опорной частоты и регистрирующим"сЧетчйком-и вьп 1 олненная в виде последоватеЛьно соединенных делителя час- тоты, подключенного входом к генератору опорной частоты, а выходом - к импульсномураспределителюдвух вентилей и первого триггера, соединенного через третий вентиль со схемой сборки, и второго триггера, подпостоянный магнит, расположенный на 50 -следяющем-поплавке линейку чувствительных элементов, импульсный распреключенного последовательно черезчетвертый и пятый вентили к упомянутой схеме сборки, соединенной с входом счетчика, при этом вход делителя соединен с входами третьего ипятого вентилей, выход первого триггера - с входом второго триггера,выход которого соединен с входом второго вентиля.767532 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 445845, кл. 6 01 Г 23/12, .1974. 2. Авторское Р 190037, кл. 6 (прототип). свидетельство СССР01 Г 13/12 19 бб767532 Составитель Т. ИноэемцеваПилипенко Техред М, Коытура . . КорректорФ едакто филиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектн Заказ 7179/35 ВНИИПИ Го по делам 113035, МПодписноеомитета СССРоткрытийушская наб д. 4/5