Дискретный уровнемер

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 993034 Союз СоевтскниСоциалист ическииРеснублнк(22) Заявлено 17. 08. 81 (21) 3330953/18-10 Р 1 М, К з С 01 Е 23/12 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 30.01,83, Бюллетень Йо 4 31 УДК 681, 128. .84(088.8) Дата опубликования описания 300183(71 заявитель 54) ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕИЕР Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для дистанционного измерения уровня жидкости в уровнемерных колодцах, скважинах, баках и подобных объектах,Известен уровнемер, содержащий разделенные на два канала. герконы младшего и старшего разрядов, расположенные в контролируемом диапазоне с постоянным для каждого разряда ша гом, и шунтирующие соответствующие им последовательно соединенные резисторы, поплавок, перемещающийся вдоль немагнитной трубы с установленными внутри кОрпуса герконаии старшего разряда и регистратор1 .Недостатками известного устройства являются низкая точность измерения и недостаточная надежность рабо-ты в широком диапазоне изменения уровня.Наиболее близким. по технической сущности к предлагаемому является дискретный уровнемер, содержащий не- магнитную трубу, внутри которой установлены резисторы, соединенные с герконами канала старшего разряда и соответствующие им постоянные магниты, и поплавок, расположенный .на немагнитной трубе с размещенными внут ри его с заданным шагом герконамиканала младшего разряда 2,Одним из основных недостатковтакого устройства является сложностьсвязанная с необходимостью примене-ния электронной схемы корректора дискретнэации н размещением на каждомиз герконов старшего разряда двухвстречно включенных полуобмоток возбуждения, Кроме того, установка напоплавке управляющего магнита помимоконструктивного усложнения приводитк возникновению помех - магнитныхполей рассеяния, влияющих на работугерконов младшего разряда. Все этоснижает надежность измерений,Цель изобретения - повьааение надежности работы и упрощение конструкПоставленная цель достигается тем, что герконы канала старшего разряда установлены в магнитном поле соответствующих постоянных магнитов, а в зазор между упомянутыми элементами введены магнитные экраны укрепленные на дополнительных поплавках, охватывавших немагнитные направляющие, коаксиально установленные в не- магнитной трубе, при этом. дополни, 993034 разомкнутого контакта б еще и резистор, Все секции герметизированы и соединены между собой, а также подклю чены к одному из выходов источника 11 питания и регистратору 12.Канал младаего разряда предназначен для формирования напряжений, в соответствии с уравнением)Кмргде О - выходное напряжение каКМ нала младшего разряда,- шаг,расстановки герконовмладшего разряда,- целое число шагов дискрет.ностг Й , укладывающихсявнутри интервала глубин-мн Здесь Здесь 60 где. - высота измеряемого уровня,/ - обозначение целой части дробного числа. Каждая секция канала старшего разряда содержит кроме нормально 65тельные поплавки размещены междуукрепленными на направляющих упорами, которые расположены друг от друга на расстоянии, соответствующемзоне срабатывания герконов каналастаршего разряда. 5На фиг. 1 представлена общая конструкция устройства, на фиг. 2 - блоксхема уровнемера.Дискретный уровнемер содержит поплавок 1, внутри которого размещены 10с заданным шагом Ь герконы 2 ( 2-12- 2) канала младшего разряда., Снаружи поплавка 1 нанесена риска 3,находящаяся от осевой линии герко-,на 2-1 первой ячейки канала младшего разряда на расстоянии, равномшагу Ь . При этом подъемная сила поп-лавка 1 такова, что, когда он находится на плаву, эта риска совпадает сграницей раздела сред. 20Поплавок 1 установлен с воэмож.ностью свободного скольжения относительно немагнитной трубы 4, внутрикоторой укреплены постоянные магниты5, в магнитном поле которых располо"жены соответствующие герконы б (6-1б-И ) секций канала старшего разряда,размещенные в немагнитных направляющих 7, укрепленных внутри трубы 4.Внутри трубы 4 расположены такжедополнительные поплавки 8 8-1 - 8-И),установленные с возможностью свободного скольжения по немагнитным направ- .ляющим 7. Дополнительные поплавки 8снабжены магнитными (напрйюер, ферромагнитными) экранами 9 (9-1 - 9-И),З 5Перемещение дополнительных поплавков 8 ограничивают упоры 10 (10-110-И), расположенные друг от друга нарасстоянии, соответствующем зонесрабатывания герконов б канала старшего разряда.Канал старшего разряда предназначен для формирования напряжений, про.порциональных измеряемому уровню всоответствии,с уравнением 45ОксР НМ 1 где 0 - выходное напряжение канала старшего разряда,- коэффициент пропорциональ ности;Н - шаг расстановки герконовстаршего разряда,М - целое число шагов дискретности Н, укладывающихся 55внутри измеряемого интервала глубин,Значение глубины соответствует суммарному отсчету О -фУстройство работает следующим образом.В исходном состоянии, соответствующем некоторому значению измеряемого уровня жидкости, ближайший кгранице раздела сред погруженный вжидкость магнит 5 расположен напро. -тив одного иэ герконов 2 канала младшего разряда и замыкает его. Дополнительные поплавки 8, погруженныев жидкость, всплывают и находятсяв крайнем верхнем положении, которое определяется верхними упорами10, Дополнительные поплавки 8, находящиеся выае границы раздела сред,устанавливаются в крайнем нижнемположении, определяемом нижними шайбами ограничителей.Герконы б секций канала старшего разряда, погруженные в жидкость,разомкнуты, расположенные в воздухезамкнуты. Напряжение, формируемоена незашунтированных резисторахкаждого из каналов, поступает на входы регистратора 12. Амплитуда регистрируемого сигнала пропорциональна измеряемому уровню,Предположим, что при измененииуровня жидкости отсчетная риска 3поплавка 1 переместилась относительно трубы 4. Это приводит к тому,что напротив ближайшего к границераздела сред погруженного в жидкостьмагнита 5 располагается и оказывается замкнутым другой геркон каналамладшего разряда. Соответственноизменившемуся уровню жидкости меняется количество всплывших дополнительных поплавков 8, удерживаемыхв верхнем положении упорами 10, иколичество переключившихся герконов993034 канала старшего разряда. Сформирован ное на выходе обоих каналов напряжение оказывается пропорциональным изменившемуся уровню жидкости,В дальнейшем работа дискретного уровнемера происходит аналогично.Таким образом, в предлагаемОм устройстве обеспечивается повышение надежности работы и упрощение конструкции благодаря совмещению функций управления герконами каналов старшего и младшегоразрядов с помощью установленных в корпусе уровнемера постоянных магнитов, в результате чего отпадает необходимость в схеме корректора дискретизации, размещении 15 полуобмоток возбуждения йа герконах старшего разряда, установке дополнич тельного управляющего магнита на поплавке. Формула изобретения Дискретный уровнемер, содержащийнемагнитную трубу, внутри которойустановлены резисторы, соединенные сгерконами канала старшего разряда,и соответствующие им постоянные магниты, и поплавок, расположенный нанемагнитной трубе, с размещеннымивнутри его с заданным шагом герконами канала младшего разряда о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности работыи упрощения конструкции, герконыстаршего разряда установлены в магнитном поле соответствующих постоянных магнитов, а в зазор между упоьанутыми элементами введены магнитныеэкраны, укрепленные на дополнительных поплавках, охватывающих немаг.нитные направляющие, коаксиальиоустановленные в немагнитной трубе,при этом дополнительные поплавкиразмещены между укрепленными.на на-правляющих упорами, которые расположены друг от друга на расстоянии,соответствующем зоне срабатываниягерконов канала старшего разряда. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 434271, кл. 6 01 Р 23/12, 1972.2. Авторское свидетельство СССРР 798490, кл. 6 01 Р 23/12, 1978993034 г 1омитета ССоткрытийкая.наб.,ПодписиР Заказ 440/54 Тираж ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, М, РауюПатент", г. Ужгород, ул. проектна или Составитель Л. Массальская.Редактор Н. Безродная Техред Т.Маточка Корректор М. Кос