Устройство для измерения уровня

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах измерения уровня, в частности в технологических системах химического прбизводства. Цель изобретения - расширение функционяпьных возможностей. Напряжение источника 30 через выход 25 датчика 4 положения поплавка поступает на выитающий вход 26 алгебраического сумматора 6 и на потенциометр 31, на подвижном контакте которого формируется напряжение, отражающее положение HI поплавка 1 относительно его основания и места расположения датчика 5 давления жидкости. Сигнал с подвижного контакта потенциометра 31 поступает на выход 17 датчика 4 положения поплавка и далее на суммирующий вход 19 алгебраического сумматора 6 и на вход 18 компаратора 7, на вход 20 которого поступает напряжение с конденсатора 15. При изменении плотности жидкости поплавок 1 всплывает или погружается на соответствующую величину, что приводит к изменению напряжения на выходе 17 датчика 4 и увеличению длительности импульса на выходе компаратора 7. 1 ил. S (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 F 23 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ . IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКН1 СССР

1 (21) 4387428/10 (22) 03.03.88 (46) 15,02.91, Бюп. М 6 (75) В.Н.Судариков (53) 681.128,6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1283538, кл. G 0 1 F 23/44, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ (57? Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах измерения уровня, в частности в технологических системах химического прбизводства. Цель изобретения — расширение функционвпьных возможностей. Напряжение ис»очника 30 через выход 25 датчика 4 положения попла ка поступает на вы итающ»»и вход 26 алгебраического сумматора 6 и на потенциометр 31, на

1»зобретение относится к измерительной технике и может быть испэльзовано в системах измерения уров- ня различного назначения, в частности в технологических системах химического производства.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства за счет обеспечения автоматической адаптации к плотности и меряемой жидкости.

На чертеже привецена структурная схема устройства.

Устройство одержит поплавок 1, противовес 2, мерный шкив 3, датчик положения поп» авка, датчик 5 давпенич жидкости, алгебраический сум„,80„„1627849 А 1 поцвижном контакте которого формируется напряжение, отражающее положение Н» поплавка 1 относительно его основания и места расположения датчика 5 давления жидкости. Сигнал с подвижного контакта потенциометра 31 поступает на выход 17 датчика 4 попожения поплавка и далее на суммирующий вход 19 алгебраического сумматора 6 и на вход 18 компаратора 7, на вход 20 которого поступает напряжение с конденсатора 15, При изменении плотности жидкости поплавок

1 всплывает или погружается на соог-ветствующую величину, что приводит к изменению напр-.жения на выходе 17 датчика 4 и увеличению длительности импульса на выходе компаратора 7, 1 ил. матор 6, первый 7 и второй 8 компараторы, первый 9 и второй 10 ключи, фильтр 11 н»»ъних частот, блок 12 индикации, формирователь 13 импульсов, генератор 14 тока и кгчде»»сатор 15.

При этом поплавок 1 соединен с противовесом 2 гибким звеном 16, переброшенным через мерный шкив 3, механически связанный с датчиком 4 положения поплавка, первый выход 17 которого соединен с первым входом 18 первого компаратора 7 и с первым входом 19 сложения алгебраического сумматора 6. Второй вход 20 первого компаратора 7 соединен с первым входом 21 второго компаратора 8 и через включенные параллельно первый

1627849 ключ 9, генератор 14 тока и конденсатор 15 с шиной нулевого потенциала (не обозначена), а также с первым выводом 22 второго ключа 10, второй вывод 23 которого соединен с вторым суммирующим входом 24 алгебраического сумматора 6 и с «ыходом датчика

5 давления жидкости, Второй выход 25 датчика 4 положения поплавка соединен10 с третьим вычитающим входом 26 алгебраического сумматора 6, выход которого соединен с вторым входом 27 второго компаратора 8, подключенного выходом через формирователь 13 им пульсов к входу 28 управления перного ключа 9, а выход первого компаратора 7 соединен с входом 29 управления второго ключа 10, выход которого через фильтр 11 низких частот сое-2

0 динен с входом блока 12 индикации.

Датчик 4 положения поплавка содержит источник 30 «апря кения, соединенный с вгорым выходом.25, а также с шиной нулевого потенциала че- 25 реэ потенциометр 31, подвижный контаКт которого соединен с выходом 17, Фильтр 11 нижних частот содержит включенный между его входом и выходом резистор 32, а также конденсатор 33, включенный между выходом и шиной нулевого потенциала.

В устройстве коэффициент передачи КЛ входа 19 алгебраического сумматора 6 равен

К5S

0 о

P —

Po 2 Н(юа„с (5) 1((4

2К с(.

К л

49 К, коэффициент передачи К 4 по входу

24 равен

К S

Ка.4= К

5 (2) об Сл

Т

<(4 (7) 45

К Ро

KQ6 = Ф

U p (3) 50

К ° S

Ф

К4 К5 (4) 1 гце К

55 формируется практически постоянное напряжение U i(величиной

Нл(05 Т (8) коэффициент передачи К 6 по входу 26 равен а коэффициент преобразования К блока 12 индикации равен устанавливаемыи произвольно масштабный коэффициент, погонный «ес гибкого звена 16, коэффициент преобразования датчика 4, коэффициент преобразования датчика 5; плошадь сечения поплавка 1, имеющего правильную геометрическую форму, напряжение источника 30; нескомпенсированный противовесом 2 вес поплавка 1, выбираемый из условия

Устройство работает следующим образом.

Напряжение источника 30 через выход 25 датчика 4 положения поплавка поступает на вычитающий вход 26 алгебраического сумматора 6 и на потенциометр 31, на подвижном контакте которого формируется напряжение, отражающее положение Н4 поплавка 1 относительно его основания и места расположения датчика 5 давления жидкости, Сигнал с подвижного контакта поr тенциометра 31 величиной поступает на выход 17 датчика 4 положения поплавка и далее на суммирующий вход 19 алгебраического сумматора 6 и на вход 18 компаратора 7> на вход 20 которого поступает напряжение с конденсатора 15.

Напряжение Бь с выхода алгебраического сумматора 6

Нь = НЛ КИ +05 Ке4-Нзо К еЬ (6) поступает на вход 27 компаратора 8, на вход 21 которого поступает напряжение с конденсатора 15.

Время Т равно

В дальнейшем ус.гройство работает аналогичным образом, периодически переключая ключи 9 и 10 и чередуя циклы заряда и разряда конденсатора

33 фильтра 11 нижних частот, на выходе которого при достаточно большой величине Л. ((постоянной времени фильтра (9) Н 49 °

25 формула и з о б р е т с и и я

Устройство для измерения уровня, с одер жаще е поплавок, соединенный с противовесом гибким звеном, переброшенным через мерный шкив, меха ичес— и иди кации .

-Е

Составитепь А.Кашаев

Редактор Л,Веселовская Техред Д.Олийнык

Корректор Л. Патай

Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1130 15, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

5 162 поступающее на вх .д блока 12 инпикаI ции> отражающего в линейных величинах реальный уровень Н жидкости

При и змене ниц плот нос ти жидкости поплавок 1 всплывает или погружается на соотвегствующую величину, что приводит к изменению напряжения на выходе 17 датчика 4 и увеличению длительности t импульса на выходе компаратора 7. Однако при этом изменяется также напряжение на выходе датчика 5 давления жидкости и напряжение на выходе алгебраического сумматора 6, что благодаря выполнению условий (1), (2) и (3) приводит к такому изменению периода Т следования импульсов формирователя 13, что напряжение на выходе фильтра нижних частот 11 и показания блока 12 индикации соответс гвуют действительному уровню жидкости несмотря на изменение глубины погружения поплавка 1 в жидкость и разбаланс системы поплавок 1 — противовес 2 — гибкое звено 16.

7849 6 ки связанный с датчиком положения поплавка> и блок индикации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных Boзмож5 ностей, в него введены датчик давления жидкости, алгебраический сумматор, два компаратора, два ключа, фильтр нижних частот, формирователь импульсов, генератор тока и конденсатор, причем первый выход датчика положения поплавка соединен с первым входом алгебраического сумматора и первым входом первого компаратора, второй вход которого соединен с первым входом второго компаратора и через параллельно включенные первый ключ, генератор тока и конденсатор с шиной нулевого потенциала и с пер20 вым выводом второго ключа, подключенного вторым выводом к выходу датчика давления жидкости и к второму входу алгебраического сумматора, третий вход которого соединен с вторым выходом датчика положения поплавка, выход сумматора соединен с вторым входом второго компаратора, подключенного выходом через формирователь импульсов к входу управления первого

30 ключа, а выход первого компара гора соединен с входом управления второго ключа, выход которого через фичьтр нижних частот соединен с входом блока