Дистанционный уровнемер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК А С 19 4 С 01 Р 23/28 СО%,1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ББЪЛ МР ТНМ структорский и техитут ВодавтоматикаЭдель, Ю.И.Абга.Н.Заикин ство ССС 28, 1974 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(57) Изобретение может быть использовано при контроле измерения уровняжидких сред. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.устр-во содержит измерительную трубу1, звукоприемник 2, усилитель-формирователь 3, звукоизлучатель 4, генератор 5 зондирующих импульсов, передающее и приемное устр-ва 6 и 7, индикатор 8, одновибратор 9, блок 10конденсаторов, основной конденсатор1413433 Тд Т 1 ) Т, щР 11, резистор 12, дифференциир вшиецепи 3, инвертор 14, блок 15 управления, регистр 16 сдвига, обмотки 17реле, схему ИЛИ 18 и индикатор 19.Введение новых элементов и образование новых связей между элементами Изобретение относится к измерениям акустическими методами с возможностью дистанционной работы и может быть использовано при контроле измерений уровня жидких сред, например, в скважинах и каналах мелиоративных систем,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей дистанционного уровнемера путем обес печения контроля его работы, автоматизации поиска оптимальной длительности импульса одновибратора и запуска уровнемера при срыве автоциркуляции. 15На фиг.1 представлена структурная схема дистанционного уровнемера; на фиг.2 - схема блока управления; на фиг.З - временная диаграмма работы.Дистанционный уровнемер содержит 20 измерительную трубу 1 с установленными в ней эвукоприемником 2, выходом соединенным с входом усилителя- формирователя 3, и звукоизлучателем 4, вход которого подключен к выходу генератора 5 зондирующих импульсов, вход которого связан с входом последовательной цепи передающего и прием- ного устройств 6 и 7, соединенных каналом связи, и цифрового индикатора 30 8, выходом.одновибратора 9, содержащего блок 10 соединенных параллельно конденсаторов и основной конденсатор 11 и резистор 12 эарядно-разрядной це. пи, и входом последовательной цепи из 35 дифференцирующей цепи 13, инвертора 14 и блока 15 управления, выход которой подключен к входу регистра 16 сдвига, в исполнительные цепи которого включены обмотки 17 реле, и первому входу логической схемы ИЛИ 18, второй вход которой соединен с выходом усилителя-формирователя 3, а выход - с входом одновибратора 9, а к дополнительной исполнительной цепи устр-ва позволяют обеспечить контроль работы уровнемера, автоматизацию поиска оптимальной длительностиимпульса одновибратора 9 и запускуровнемера при срыве автоциркуляции,2 з.п, ф-лы. 3 ил,регистра 16 сдвига подключен индикатор 19.Блок 15 управления (фиг.2) содержит генератор 20, выход которого подключен к входу линии 21 задержки и первому входу триггера 22, второй вход которого является входом блока 15 управления, а выход соединен с первым входом элемента И 23, выход которого подключен к клемме выхода блока 15 управления, а второй вход - к выходу линии 21 задержки,Дистанционный уровнемер работает следующим образом.При включении питания генератор 20, являющийся генератором с самовозбуждением, начинает вырабатывать импульсы (фиг.З) с постоянным периодом и скважностью следования, причем вре" мя паузы Тд между импульсами и время задержки Т линии задержки 21 выбираются иэ условия. где Тц ,ц - максимальная длительность периода авто" циркуляции (при минимальном уровне во ды) у стПервый импульс генератора 20 устанавливает триггер 22 в единичное состояние (фиг.3), подготавливая таким образом прохождение задержанного импульса с выхода линии 21 задержки через элемент И 23, сигнал с выхода которого поступает на вход регистра 16 сдвига и через логическую схему ИЛИ 18 на вход одновибратора 9, т.е, происходит отсутствующий в прототипе первоначальный запуск уровнемера в работу.В регистре 16 сдвига первая исполнительная цепь не используется, поэ 1413433тому реле 17 сработает только при поступлении второго импульса на вход регистра 16 сдвига, т,е. контакт реле 17 остается замкнутым так же, как и контакты других реле, а одновибратор 9 генерирует импульс максиальной длительности, равный Т,ц, так как все реле 17 обесточены, их контакты замкнуты и емкость времяэадающей цепи максимальна. По переднему фронту импульса одновибратора 9 запускается генератор 5 зондирующих импульсов, который возбуждает звукоизлучатель 4, излучающий звуковой импульс в волновод 1. Звуковой импульс отражается от поверхности жидкости, достигает звукоприемника 2 и преобразуется последним в электрический сигнал который усиливается и форми руется в прямоугольный импульс усилителем-формирователем 3, с выхода которого он поступает через логическую схему ИЛИ 18 на вход одновибратора 9. 25Если период авторциркуляции То, оказался меньше длительности импульса Т одновибратора 9 (фиг,З), то последний на входной сигнал не среагирует, а дальнейшее функционирование уровнемера будет определяться блоком 15 управленияПо продифференцированному цепью 13 и проинвертированному инвертором 14 заднему фронту первого импульса одновибратора 9 триггер 22 возвращается в нуле 35 вое состояние (фиг.З), в котором находится до прихода очередного импульса генератора 20. Затем снова повторяется описанный процесс запус ка одновибратора 9, но уже с изменившейся длительностью импульса, так как при поступлении с блока 15 управления второго импульса на вход регистра 16 сдвига последний включает 45 реле 17, которое своим контактом отключает блок 10, уменьшая таким образом емкость времязадающей цепи одновибратора, а следовательно, и длительность его импульса. В этом случае если вновь окажется Т Т , то процесс повторится, с той лишь разницей, что на вход регистра 16 сдвига придет третий по счету. импульс и будет включено реле 17, за счет чего длитель 55 ность Т еще больше сократится и т.д., если же окажется, как показано на фиг.З, что То Т , то это будет означать, что достигнута оптимальная длительность импульса одновибратора и ее дальнейшее снижение нецелесообразно, так как целью оптимизации длительности является достижение длительности импульса одновибратора 9, как можно более приближенной к длительности Т , но не превышакицей ее, Это позволяет не реагировать на акустические помехи, возникающие от швов и неровностей измерительной трубы 1 и поступакицие по времени между началом и окончанием автоциркуляционного периода Т, (отсутствие реакции на помехи объясняется тем, что одновибратор 9 во время выработки импульса не реагирует на входные сигналы).В этом случае в схеме уровнемера происходят следующие процессы.В момент поступЛения импульса с выхода усилителя-формирователя 3 через логическую схему ИЛИ 18 на вход одновибратора 9 последний уже готов к приему, так, как предыдущий импульс одновибратора 9 уже закончился (ТТ). Одновибратор 9 срабатыва" ет и по переднему фронту запускает генератор 5 зондирукщих импульсов, сигнал которого, пройдя через блоки 4,1,2,3 и 18, возвращается на вход одновибратора 9, осуществляя таким образом периодический процесс авто- циркуляции зондирующего импульса. При этом цифровой индикатор 8 начинает индицировать измеряемый уро вень, определяя его по периоду авто- циркуляции Т , Если по какой-либо причине произойдет срыв автоциркуляции (например, из-за повышения уровня воды, соответственно, снижения Т ), то блок 15 управления сформирует очередной импульс, но которому сработают регистр 16 сдвига и одно- вибратор 9, уменьшив длительность своего импульса и автоматически восстановив таким образом рабочий режим автоциркуляции.Таким образом, происходит автоматическое (без участия оператора) восстановление режима автоциркуляции при изменении внешних условий и необходимости нового выбора оптималь" ной длительности импульса одновибратора 9.Как видно иэ временной диаграммы, полезный зондирующий сигнал попадает всегда в малый промежуток времени, обычно не превышающий 57., между импульсами одновибратора 9. Таким обра 14134 33эом, 95 времени автоциркуляционный канал оказывается отключенным (в момент выработки импульса одновибратор 9 не реагирует на входные сигналы) и не воспринимает помехи, т.е. осуществляется временная селекция помех с эффективностью не менее 95В экстремальном случае, если не наступит режим автоциркуляции после 10 срабатывания последнего реле 17, т.е. при минимальном возможном периоде, то при поступлении следующего импульса с выхода блока 15 управления сработает последняя дополнительная 15 исполнительная цепь регистра 16 сдвига и включится индикатор 19 "Неисправность канала автоциркуляции". Таким образом, происходит контроль работы и локализация области поиска 20 неисправности уровнемера.Формула из обретения1. Дистанционный уровнемер, содер жащий измерительную трубу с установленными в ней эвукоприемником, выходом соединенным с входом усилителя- формирователя, и звукоизлучателем, вход которого подключен к выходу ге нератора зондирующих импульсов, вход которого связан с входом последовательной цепи из передающего и приемного устройств, соединенных каналами связи, и цифрового индикатора и выхо дом одновибратора, содержащего блок коиденсаторой и основной конденсатор эарядно-разрядной цепи, регистр сдвига, в исполнительные цепи которого включены обмотки реле, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью расширения функциональных возможностей уровнемера посредством автоматических запуска уровнемера и выбора оптимальной длительности блокирующего импульса одновибратора и повышения надежности работы путем исключения воэможности короткого замыкания на выходе усилителя-формирователя, в него введены логическая схема ИЛИ и последовательная цепь из дифференцирующей цепи, инвертора и блока управления, вход которой подключен к выходу одновибратора и входам передающего устройства и генератора зондирующих импульсов, а выход - к входу регистра сдвига и первому входу логической схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом усилителя-формирователя, а выход - с входом одновибратора.2. Уровнемер по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что блок управления выполнен в виде триггера, элемента И, линии задержки и генератора, выход которого подключен к входу линии задержки и первому входу триггера, второй вход которого через последовательно включенные дифференцируюшую цепь и инвертор соединен с выходом одновибратора, входами передающего устройства и генератора зондирующих импульсов, а выход - с первым входом элемента И, выход которого связан с входом регистра сдвига и первым входом логической схемы ИЛИ, а второй вход - с выходом линии задержки. 3. Уровнемер по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения контроля его работы и локализации области поиска неисправности, он снабжен индикатором, включенным в дополнительную исполнительную цепь регистра сдвига.,Келемеш Заказ 3770/42 о лиграфиче редприятие,роизводст йчИ еа- ЩЮОЩЮ Вмхадли-. ЮО Одарюи Юмхадарифам ь А.Антиповоданич Корректо Тираж 717 ПодпиВ 1 ИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д город, ул. Проектная, 4