Дискретный уровнемер
ОП - Е
Союз Советских Социалистических ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.12,75 (21) 2195210/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет Опубликовано 30.04.77. Бюллетень № 16 Дата опубликования описання 24.05.77 (51) М. Кл.- G OIF 23/26 Государственный комитет Совета Министров СССР (53) УДК 681.128 6 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. Н. Козлов, Д, С. Швец и Ю. А. Богомолов (71) Заявитель Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения «НИИ Теплоприбор» (54) ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕМЕР Изобретение относится к области приборостроения, а именно к устройствам для измерения уровня контролируемых сред. Известно устройство, содержащее и чувствительных элементов дискретного датчика уровня, и-канальный матрично-распределительный коммутатор, и электронных ключей, схему управления, усилитель-формирователь, счетчик импульсов опроса, дешифратор, ленточный перфоратор и цифро-аналоговый преобразователь. Недостатком известного уровнемера является наличие электро-механических узлов, а также невозможность осуществления интегрального исполнения. Целью изобретения является повышение надежности и обеспечение возможности интегрального исполнения. Эта цель достигается тем, что в уровнемер дополнительно введены и токозадающих резисторов, К-проводный кабель, К дифференциальных усилителей постоянного тока и источник тока смещения, при этом каждый из выходов и чувствительных элементов соединен с соответствующим токозадающим резистором, а противоположные концы (К+-5Т)-ых токозадающих резисторов (К=1, 2, 3, 4; T=O, 1...) соединены соответственно с входными концами с первого по четвертый проводов К-проводного кабеля, противоположные концы (5+IOT)-ых токозадающих резисторов соединены с входным концом пятого провода кабеля, противоположные концы 10(b; — 5) -ых токозадающих резисторов (при К=6, 7...) соединены с со5 ответствующими входными концами проводов кабеля, начиная с шестого, кроме того, неинвертирующие входы дифференциальных усилителей постоянного тока соединены с входными концами соответствующих провоI0 дов кабеля, а инвертирующие входы этих усилителей с первого по четвертый соединены с выходными концами пятого, шестого ... К-го проводов кабеля, инвертирующие входы шестого, седьмого, ... (К вЂ” 1) -го усилителей 15 соединены соответственно с выходными концами седьмого, восьмого .... К-го проводов кабеля, инвертирующие входы всех К усилителей соединены с источником тока смещения, а выходы усилителей соединены со входом 20 цифро-аналогового преобразователя. Сущность изобретения поясняется чертежом, где: 1 — чувствительные элементы; 2— токозадающие резисторы; 3 — К-проводный кабель; 4 — дифференциальные усн;штелн постоянного тока; 5 — источник тока смещения; 6 — цпфро-аналоговый преобразователь. Устройство работает следующим образом. Когда датчик не погружен в контролируемую среду, на выходах чувствительных элс30 ментов I i — l„напряжения равны нулю. 556341 В токозадающих резисторах 2i — 2 и во всех проводах К-проводного кабеля 3> — 3>< токи равны нулю. Поэтому на инвертирующие и HeèíBåðòèðóющие входы всех дифференциальных усилителей постоянного тока 4 — 4к от датчика поступают токи, равные нулю, но поскольку инвертирующие входы всех указанных усилителей соединены с источником тока смещения 5, то в каждом усилителе будет обеспечено превышение тока в инвертирующем канале. 3а счет этого выходные напряжения всех усилителей будут иметь одинаковую полярность. Такое состояние всех усилителей постоянного тока соответствует нулевому коду схемы, Этому коду соответствует нулевое напряжение на выходе цифро-аналогового преобразователя. При постепенном погружении датчика в контролируемую среду на выходах соответствующих чувствительных элементов 1 — 1„ появятся напряжения и через соответствующие токозадающие резисторы 2> — 2„будет протекать ток. 3а счет подгруппового подсоединения токозадающих резисторов в соответствующих проводах кабеля 3> — 3>< будут дискретно увеличиваться токи. При последовательном погружении в контролируемую среду с первого по четвертый чувствительных элементов li — 14 дискретного датчика происходит поочередное последовательное увеличение тока в проводах кабеля с первого по четвертый 3 — 34 и по неинвертирующим входам усилителей постоянного тока с первого по четвертый 4i — 44 начинает протекать ток от датчика, за счет этого достигается превышение тока по неинвертирующим входам этих усилителей и полярность их выходного напряжения изменяется на противопол ож ну ю. При этом состояние каждого усилителя с указанной полярностью выходного напряжения является кодом с разрядом «единица». Число этих «единиц» соответствует числу погруженных в контролируемую среду чувствительных элементов. При погружении пятого чувствительного элемента 15 в пятом проводе кабеля 3 ток увеличивается. Это приводит к увеличению токов в инвертирующих входах усилителей с первого по четвертый 4 — 44. Разность входных токов усилителей со стороны датчика станет равной нулю и указанные усилители перебросятся в первоначальное нулевое логическое состояние. Одновременно за счет увеличения тока по неинвертирующему входу пятый усилитель постоянного тока 4g переключится в новое логическое состояние. Включение пятого усилителя 45 и одновременное отключение первых четырех усилителей 4> — 44 соответствует погружению в контролируемую среду пяти чувствительных элементов и является кодом с разрядом «пять». При дальнейшем погружении с шестого по девятый чувствительных элементов 16 — 19 происходит последовательное поочередное включение с первого по четвертый усилителей 4 — 44, а пятый усилитель 45 остается все время включенным. Уровни, соответствующие погружению чувствительных элементов, расположенных между чувствительными элементами, номера которых кратны десяти, выражаются кодом, набираемым из наименьшего в указанном промежутке разряда, кратного десяти, плюс соответствующее число разрядов единиц, плюс разряд пять. Формула изобретения Дискретный уровнемер, содержащий дискретный датчик уровня из и чувствительных элементов и цифро-аналоговый преобразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены п токозадающих резисторов, К-проводный кабель, К дифференциальных усилителей постоянного тока и источник тока смещения, при этом каждый из выходов и чувствительных элементов соединен с соответствующим токозадающим резистором, противоположные концы (К+5Т)-ых токозадающих резисторов (К=1, 2, 3, 4; T=O, 1....) соединены соответственно с входными концами с первого по четвертый проводов К-проводного кабеля, противоположные концы (5+10T)-ых токозадающих резисторов соединены с входным концом пятого провода кабеля, противоположные концы 10(К вЂ” 5)-ых токозадающих резисторов (при К=6, 7.....) соединены с соответствующими входными концами проводов кабеля, начиная с шестого, кроме того, неинвертирующие входы дифференциальных усилителей постоянного тока соединены с входными концами соответствующих проводов кабеля, а инвертирующие входы этих усилителей с первого по четвертый соединены с выходными концами пятого, шестого ..., К-ro проводов кабеля, инвертирующие входы шестого, седьмого... (К вЂ” 1) -го усилителей соединены соответственно с выходными концами седьмого, восьмого..., К-го проводов кабеля, инвертирующие входы всех К усилителей соединены с источником тока смещения, а выходы усилителей соединены со входом цифро-аналогового преобразователя. 556341 1п 2п 1 ! 1 1 1 1 1 1 ! ! Составитель Т. Иноземцева Ь;орректор А. Степанова Редактор T. Ларина Техрсд Е. Хмелева Типография, !0h Сапунова> 2 Заказ 1060/16 Изд. N. 406 Тираж 904 Подписное IIIIÈÈÏÈ Государственного комитета Совета Министров СССР r!o делам изобретений и открытий 113035, Москва, К-35, Раугнская наб., д. 4/5
