Цифровой уровнемер

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ц 901834фще(51)М. Кл. 601 Г 23/28 Гооудоротеаивй комитет СССР по делаи изобретений н открытий(72). Авторы изобретенн опа и С. Г. Быце В. Н. Локтюхин, Н эанский радиотехнический институт(54) ЦИФРО сред. Изобретение относится к измерительой технике и может быть использовано системах непрерывного измерения уровя электропроводных и диэлектрических Известен двухканальный аналоговый уровнемер для измерения уровня диэлектрических сред, состоящий из последовательно соединенных нормирующего преобразователя, аналогового целительного устройства, линейного преобразователя временной интервал - напряжение и диодного функционального преобразователя. Прибор формирует результат об измеряемом уровне в форме постоянного тока. Йля формирования результата в цифровой форме необходим дополнительный преобразователь ток - код11 .Наиболее близким к предлагаемому является цифровой уровнемер электропроводных сред, содержащий датчик уровня, две схемы И, схему коммутации, подклю-: ченную к схеме управления, связанной через последовательно соединенные блок 2памяти коэффициентов и реверсивный счетчик с устройством индикации, шину генератора опорной частоты, а также триггер,своим выходом соединенный с первымивходами схем И 2 .5При изменении типа среды для полу-.чения правильного цифрового результатанеобходимо иметь два типа разнородныхприборов: аналоговый уровнемер диэлектотрических сред и цифровой уровнемерэлектропроводных сред. Это приводит кувеличению номенклатуры используемыхприборов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей для измерения 1уровней различных сред.Поставленная цель достигается тем,что в цифровой уровнемер введены схемаформирования образцовых частот втораясхема коммутации и второй реверсивныйсчетчик, причем выходы первой схемы,комМутации соединены со вторыми входамисхем И, выходы которых подключены ксчетным входам реверсивного счетчика.выходы аатчика поаключены ко входам обеих схем коммутации, аругпе вхоаы которых связаны с выхоаами схемы образцовых частот, со схемой управления, шиной генератора опорной частоты и шиной фТип среды, а выхоаы второй схемы коммутации соединены со счетными входами второго реверсивного счетчика, кодовый вхоп которого подключен к выхоау первого реверсивного счетчика, а выход О ко вхоау триггера, соединенного своим выходом с одним из входов второй схемы коммутации.Перехоа от измерения уровня элек- тропровоаных сред к измерению уровня 15 диэлектрических сред сводится к подаче на шину "Тип среды" сигнала Е(диэлектрическая среав) вместо 0(электропровоаная срепа), подаваемого на схемы коммутации. При этом осуществляется 20 перекоммутация частот канадов первичного датчика и схемы образцовых частот к операционным узлам устройства и изменение коэффициентов в его блоке памяти коэффициентов. 25На чертеже изображена блок-схема цифрового ур овнемера.Устройство содержит двухканальный датчик 1 уровня, схему 2 образцовых частот, схему 3 управления, схемы 4 и з 0 5 коммутации, логические схемы И 6 и 7, блок 8 памяти коэффициентов, реверсивные счетчики 9 и 10, триггер 11 и устройство 12 инаикации.Измерительный А и компенсационный В каналы подключены ко вхопам схем 4 и 5 коммутации, цругие входы которых связаны с выходами,и 1 оусхемы 2 образцовых частот, шиной опорной частоты Г выходы Цсхемы 3 управления, Выходы логических схем 6 и 7 соеаинены с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика 9. Его кодовые выходы соединены с кодовыми входами счетчика 10, в вхоаы - с блоком 8 памяти коэффициентов, который подключен к выходами 6 ,ц)хемы 3 управления. Вы,ходы (ц) с, ссхемы 3 попключены соответственно к счетчикам 9 и 10, уст1 .ройству 12 индикации и триггеру 11, вы50 ход которого подключен ко входам схем И 6 и 7 и схемы 5 коммутации. Выходом уровнемера является устройство 12 инаиквции, показывающее коа уровня. Для образования на выхопе уровнеме ра коаа, линейно связанного с величиной относительного уровня Н при его построенин используется принцип инвариантности,согласно которому вычислительное устройство уровнемера, состоящее из узлов 2- 12, реализует зависимостьг= - =чй) )ххо УчоРоаля электропровоаных среа или зависимость- :1(й) (г) ОХ б-(спаля диэлектрических сред с одновременной линеаризваией (1) или (2), осуществляемой путем воспроизвеаения полиномааппроксимирующего зависимости Д 1"Я или 11=Ч (7.), обратные (1) или (2).Уровнемер является устройством циклического типа, Количество, тактов равно 2)и, гае 1 и - показатель степени полинома (3). Выработка управляющих сигналов Ъ Ъ Яо Ц,1 "Ц р управление последовательностью выполнения операций в каждом такте производится схемой управления. Выбор из блока памяти коэфвциентов копов ЙО, моделирующих коэффициенты сМ, осуществляется сигналами Ц 1. Запись копов в реверсивные счетчики 9 и 10 производится в моменты поступления сигналов ф и ф соответственно. Сигнал фпроизвопит в начале кажаоготакта установку триггера 1 1 в нулевое состояние, Ч - запись в устройство 12 индикации результирующего кода уровня, формируемого в счетчике 9 в конце кажаого цикла. В моменты записи коаов подача импульсных последовательностей на вхоаы счетчиков 9 и 10 запрещается. Коммутация частот к узлам 6, 7, 9 и10 осуществляется посрепством схем 4 и 5 коммутации, управление которыми производится схемой 3 и сигналом Е,б с шины Тип среаы".Рассмотрим работу устройства в течение одного цикла образования коаа уровня Н аля случая И =-,3 при измерении уровня диэлектрических среп. При этом сигнал Тип среды разрешает прохожаение ко входам операционных узлов импульсных последовательностей %, 1,о)1, .В начале первого такта в реверсивный счетчик (РС) 10 через РС 9 записывается коа Йс 1 . В течение первого такта коп Йс 1 списывается импульсами частоты ), 901834цовых частот, со схемой управления, шиной генератора опорной частоты и шиной Тип среды, а .выходы второй схемы коммутации соединены со счетными входами второго реверсивного счетчика, ко довый вход которого подключен к выходу первого реверсивного счетчика, а вы ход - ко входу триггера, соединенного своим выходом с одним из входов второй схемы коммутации. 0Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Локтвхин В. НИона Н. ИАстафьев А. А. Импульсный ФП для линеаризации характеристики ВЧ датчика уровня жидкого металла. Сборник Теория и методы построения импульсных ВУ, Труды расширенного заседания Национального комитета ф СССР по аналоговым вычислениям,Под ред., академ. Е. Е. Пухова, Рязань, 1978.2. Авторское свидетельство СССР661249, кл. 001 Р 23/28, 1977 (прототип).