Устройство для измерения количества жидкости

(76) фре генера нии, бл регист 7-48Владимирович Я ИЗМЕРЕНИЯ К осится к сельсководству, и относится раздачи кормов. во содержит ген отой, опорный 2 и му хоэяиству,к средстСущность ератор 1 с тактовый 3 Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам 93 Ьол. Мв нкин Евгений ИСТВО ДЛ ИДКОСТИ тение отн животно тической я: уаройст емой частЧЕСТВА Ж (57) Изобре э именно к вам автом изобретени перестр вива(19) И 1 (и) 2004956 С 1 51) АО 107 ОО 601 Р 11 28 оры, три счетчика 4, 5, 7, схему 6 совпадек 8 усреднения формирователь 9.сигналов, 10 памяти, дешифратор 11, блок 12 индиблок 13 ключей. Сигнал с генератора 1 с аиваемой частотой формирует импульс с счетчика 5, который заполняется на схеме 6 ний. Число импульсов заполнения в пачке ствует уровню жидкости в баке. После усия данные высвечиваются на блоке индикал.ф-лы 5 ип. кации и перестр второго совпаде соответ реднен ции 15 10 20 родная система 30 35 40 45 50 изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к животноводству, е частности к средствам автоматизации раздачикормов, и может быть использовано в отдельных областях промышленности,Известно устройство для измеренияуровня, содержащее измерительные электооды, генератор с перестраиваемой частотой и.опооный генератор, при этом выходыобоих генераторов подключены х схеме обработки сигнала (см. патент США М4 44051, 1984.Недостатком указан ного устройства является то, что при перемещении кормораздатчика с кормом или молоком для выпойкиживотных его уровень нестабилен, а это непозволяет осу.цествлять данным устройством точную регистрацию уровня,Наиболее близким к заявляемому является устройство для измерения количестважидкости. содержащее опорный генератор,генератор с перестраиваемой частотой, едень обратной связи которого включены измерительные электроды, тактовый генератор, связанный с первым входом схемысовпадений и дешифратор, связанный свходом блока индикации Щ,Недостатком этого устройства являетсяего недостаточная точность вследствие невозможности адаптироеания электроднойсистемы к любому баку и отстраивания отошибки измерений, связанной с колебаниями уровня жидкости в баке.целью изобретения является повышение точности,Укаэанная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя счетчиками, формирователем сигналов и регистром памяти,при этом выход генератора с перестраиваемой частотой связан с входом первого счетчика, выход которого подключен к входуформирователя сигчалов, а выход опорногогенератора подключен к входу второго счетчика, к входу "Сброс" которого подключенвыход первого счетчика, а выход второгосчетчика связан с втооым входом схемы совпадений, при этом выход последней посредством регистра памяти подключен кинформационному входу дешифратора, кпервому управляющему входу регистра памяти подключен первый выход формирователя сигналов, второй выход которогоподсоединен к второму управляющему входу регистра памяти,А так же тем, что он снабжен третьимсчетчиком и блохом усреднения, при этомвыход первого счетчика связан с входомформирователя сигналов посредствомтретьего счетчика. а выход схемы совпадений связан с инФсрчционным входом регистра памяти посредством блока усреднения, при этом управляющие входы блока усреднения и третьего счетчика подключены к второму выходу формирователя сигналов.Анализ патентной и технической информации показал, что заявленное решение соответствует критерию "Новизна",Проверка работоспособности устройства показало его соответствие критерию"Техническое решение задачи" и "Иоложител ьн ый. эффект".Поскольку данная совокупность признаков позволяет повысить точность, пол-, учить сверхэффект за счет адаптации электродной системы к любой емкости и также за счет исключения влияния колебаний поверхности жидкости, то заявленное решение соответствует критерию "Существенные отличия". На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - эпюры напряжения; на фиг,З - схема формирователя; на фиг,4 - схема блока усреднения; на фиг,5 - электУстройство содержит генератор 1 с перестраиваемой частотой, в цепь обратной связи которого включены измерительные электроды, опорный генератор 2, тактовый генератор 3, первый и второй счетчики 4,5, схему 6 совпадений, третий счетчик 7, блок 8 усреднения, формирователь 9 сигналов, регистр 10 памяти, дешифратор 11, блок 12 индикации и блок 13 ключей. Обозначения на временной диаграмме имеют следующее содержание:КТ 1 - последовательность импульсов с переменной частотой 11;КТ 2 - последовательность с частотой 12; КТЗ - последовательность импульсов . заполнения с частотой 1 з;КТ 4 - импульсы после делителя;КТ 5 - временной интервал измерения; КТ 6 - заполненный временной интервал;КТ 7 - импульс сброса;КТ 8 - импульс записи.Устройство работает следующим образом. Частоты т 1,тг,1 з генераторов 1, 2, 3 выбираются из требуемого быстродействия измерителя и воэможностей применяемой элементной базы, Генераторы 1, 2, 3 собраны на одной стандартной микросхеме 561 ЛН 2 и при полном баке имеют примерно равныечастотц,11 =Гг = 1 з = 100 кГц,По мере уменьшения уровня жидкости частота Г 1 перестраиваемого генератора 1 увеличивается. В случае, рассмотренном на временной диаграмме фиг,2, диэлектриче.ская проницаемость измеряемой жидкости а= 2. В этом случае при уменьшении уровня от максимума (1/1) до О.т 1 увеличивается в 2 раза.Переменный временной интервал, имеющий длительность при максимальном объеме то, формируется с помощью первого счетчика 4 и управляемого им второго счетчика 5, Первый счетчик 4 является делителем частоты 11 с коэффициентом деления К 1 = 2 = 2 . Второй счетчик 5 является делио 14телем частоты 12 с коэффициентом деления К 2 = - , = 2, где е округленное до целого2 13Ечисла 2, 3, 4) значение я . Коэффициент К 1 и связанный с ним коэффициент К 2 вы 1бираются таким образом, чтобы во временном интервале то в результате заполнения число й импульсов частоты 1 з соответствовало максимальному количеству жидкости и выбранному значению цены каждого импульса. Формирование временного интервала то показано на фиг.2. С первого счетчика 4 сигнал подается на "Сброс" второго счетчика 5 и на формирователь 9 сигналов, управляемых регистром 10 памяти, Счетчики 4, 5 собраны на стандартных микросхемах 561 ИЕ 16, Для установки импульсов КТ 4, КТ 5, как показано на фиг.2 (1,1), в генераторе 1 предусмотрена плавная. подстройка частоты, Для калибровки "0" измерителя в генераторе 2 также предусмотрена плавная подстройка частоты, Сформированный временной интервал КТ 5, длительность которого зависит от измеряемого количества жидкости, подается на один вход схемы 6 совпадений, последовательность импульсов с частотой 1 з, генерируемая тактовым генератором 3, подается на другой вход схемы 6 совпадений. На выходе схемы 6 совпадений формируются информационные пачки импульсов КТ 6. Для калибровки показания максимального измеряемого объема в тактовом генераторе 3 предусмотрена плавная регулировка частоты, эта же регулировка компенсирует неточное значение е в формуле для Кг. Схема 6 совпадений представляет собой стандартную микросхему 561 ЛА 7,На вход формирователя 9 сигналов поступают импульсы переменной длительности г 1 (КТ 4), передний фронт которых всегда приходится на момент окончания ин формационной пачки КТ 6, которая поступает в регистр 10 памяти. Регистр 10 памяти состоит из двух регистров - буферного регистра и собственно регистра памяти. Буферный регистр преобразует последовательный код информационной пачки в параллельный, 5 10 15 20 25 30 35 40 4550 55 зволяет при перемещении бака па колее и сильных колебаниях уровня производить регистрацию количества .:,идо.е 1 и в баке с точностью до 0,25;ь от л 1 вкслл 1 лн ного обьема. что существенно точнее всех ,вестчых регистраторов, причем переча.нпйкд влек который переписывается в регистр памяти, с помощью короткого управляющего импульса записи КТ 8, Импульсы КТ 8 формируются в формирователе 9 сигналов по переднему фронту импульса КТ 4, Гэ спаду импульса записи КТ 8 в формировагеле 9 сигналов формируется импульс сброса К 17, который обнуляет буферный регистр, после чего последний отов к приему следующей информационной пачки. Информация в регистре 10 памяти хранится до момента записи в буферный регистр следующей информационной пачки, Таким образом на индикаторе смена информации происходит с частотой следования измерительных импульсов КТ 4, Формирователь 9 сигналов собран на стандартной микросхеме 561 ЛЕ 5, схема приведена на фиг.З. Буферный регистр собран на микросхемах 176 ИЕ 2, Количество микросхем 176 ИЕ 2 буферного регистра соответствует количеству декад блока 12. Регистр памяти и дешифратор 11 собран на микросхемах 176 ИД 2, количество микросхем соответствует количеству декад блока 12, который представляет собой трехдекадное цифровое табло на микросхемах АЛСЗЗЗ Б,При измереНии количества жидкости в передвижных баках, где уровень жидкости подвержен нерегулярным колебаниям, в схему измерителя включается блок 8 усреднения. Блок 8 усреднения представляет собой счетчик, который суммирует информацию определенного числа М = =1000) информационных пачек, Деление на М осуществляется снятием результата сложения с последнего разряда счетчика,В блоке усреднения применены стандартные микросхемы 176 ИЕ 2, позволяющие усреднять У = 1000 результатов измерений. При использовании блока 8 усреднения запись в регистр 10 памяти и сброс информации происходит в У раз реже, Для этого в цепь перед формирователем 9 сигналов включается третий счетчик 7, аналогичный счет гику, используемому в блоке 8 усреднения. На фиг.1 показана схема измерителя, которая иллюс 1 рирует возможность работы измерителя в двух выше описанных режимах. Переклочение режимов осуществляется с помощью блока 13 ключей,Данное устройство монтируется в баки различной формы с обьел 1 ол до 999 л и г 1 о2004956 тройной системы на другой бак осуществля- (56) Патент Франции М 2383436,ется с малыми временными затратами, кл. 0 01 Г 11/28, 1978. Формула изобретения Ринг 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЖИДКОСТИ, содержащее опорный генератор, генератор с перестра-иваемой частотой, в цепь обратной связи которого включены измерительные электроды, тактовый генератор, связанный с первым входом схемы совпадений, и дешифратор, связанный с входом блока индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено двумя счетчиками, формирователем сигналов и регистром памяти, при этом выход генератора с перестраиваемой частотой связан с входом первого счетчика, выход которого подключен к входу формирователя сигналов, а выход опорного генератора подключен к входу второго счетчика. к входу "Сброс" которого подключен выход первого счетчика, а выход второго счетчика связан с вторым входом схемы совпадений,5 при этом выход последней посредствомрегистра памяти подключен к информационному входу дешифратора, к первому управляющему входу регистра памяти подключен первый выход формирователя сигналов, второй выход которого подсоединен к второму управляющему входу регистра памяти. 2. Устройство по п.1, отличающеесятем, что оно снабжено блоком ключей, третьим счетчиком и блоком усреднения, при этом выход первого. счетчика связан с входом формирователя сигналов посредством блока ключей и третьего счетчика, а выход схемы совпадений связан с информационным входом регистра памяти посредством блока ключей и блока усреднения, причем управляющие входы блока ус.- 25 реднения и третьего счетчика подключенак второму выходу формирователя сигна.дписное каэ наб 4/5 тент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 роиэьодственно.издательский комб Редактор С.Кулакова рректор Л,Ливринц