УРОВНЕМЕР БОХАНА Российский патент 1994 года по МПК G01F23/44 

Изобретение относится к технике измерения уровней, в частности к измерителям уровней жидкостей, например нефтепродуктов.

Известны измерители уровня жидкости, которые содержат поплавок, установленный на направляющей трубе (а.с. N 1592732, кл. G 01 F 23/62, 1990; патент ФРГ, кл. G 01 F 23/56).

Известен также уровнемер, содержащий поплавок с магнитом, расположенным на немагнитной трубе, внутри которой находится магнитный сердечник. Сердечник выполнен в виде шарика, который является подвижным электрическим контактом потенциометрического преобразователя (а.с. N 1582023, кл. G 01 F 23/64, 1986).

Известный уровнемер содержит потенциометрический измерительный преобразователь с магнитным сердечником (шариком), который является одновременно подвижным электрическим контактом. Подвижный электрический контакт преобразователя (магнитный шарик) снижает надежность уровнемера и уменьшает точность измерения вследствие того, что переходное сопротивление контакта может изменяться в значительных пределах. Потенциометрический преобразователь имеет аналоговый выходной сигнал. Для введения результата измерения в микроЭВМ требуется применить аналого-цифровой преобразователь. При этом на точность измерения влияет погрешность потенциометрического преобразователя и аналого-цифрового преобразователя. Потенциометрические измерительные преобразователи требуют тщательного изготовления и настройки. На точность измерения влияют сопротивление соединительных проводов и их температурные изменения. Известно также устройство [1], которое может быть выбрано в качестве прототипа.

Целью изобретения является повышение точности измерения уровня жидкости и получение результата измерения в цифровой форме, позволяющей их непосредственно вводить в микроЭВМ и использовать для последующих расчетов, а также обеспечение экономичности и технологичности изготовления измерителя и простоты его настройки.

На чертеже приведена схема измерителя уровня жидкости.

Измеритель уровня содержит поплавок 1, установленный на немагнитной трубе 2, нижний конец которой герметизирован. К поплавку присоединен кольцевой магнит 3. Внутри трубы 2 на уровне кольцевого магнита 3 находится магнитный сердечник 4, соединенный с нижним концом магнитной ленты 5. Верхний конец магнитной ленты находится в магнитофоне-проигрывателе 6. Выход магнитофона-проигрывателя 6 соединен с модемом 7, предназначенным для преобразования модулированного (демодуляции) звукового сигнала в цифровые данные (см. Йянсен/. Курс цифровой электроники. М.; Мир, 1987, т. 3, с. 317). С выхода модема 7 цифровые данные поступают в микроЭВМ 8.

На магнитную ленту записываются в возрастающей или убывающей последовательности модулированные цифровые данные. Для измерения уровня жидкости натяжение магнитной ленты 5 ослабляется, например, за счет вытягивания ее из магнитофона-проигрывателя 6. При включении магнитофона-проигрывателя 6 звуковой модулированный сигнал поступает на модем 7, где происходит его демодуляция, а затем цифровой код вводится в микроЭВМ 8. Последние цифровые данные, поступившие в микроЭВМ 8 до момента полного натяжения магнитной ленты 5, несут информацию об уровне жидкости.

Наличие магнитной ленты с записанной на нее модулированной цифровой информацией, и магнитофона в составе измерителя уровня позволяет выполнить измерения с высокой точностью, при этом имеется принципиальная возможность измерения уровней с точностью до миллиметра. Погрешности, связанные с температурными и упругими деформациями ленты, легко корректируются за счет вычислительных возможностей микроЭВМ при известных коэффициентах теплового расширения и упругой деформации магнитной ленты. Модем входит в состав многих микроЭВМ, в том числе в бытовые компьютеры, а магнитофоны-проигрыватели относительно дешевы и их выпуск налажен промышленностью, поэтому применение их в составе уровнемера позволяет обеспечить высокую технологичность и экономичность при высоких метрологических характеристиках. Простота настройки обеспечивается тем, что при определенном уровне жидкости и соответствующем этому уровню цифровом сигнале, поступившем в микроЭВМ, следует ввести в микроЭВМ константу, которая представляет собой разность между фактическим уровнем и измеренным цифровым значением этого уровня. Таким образом нет необходимости точно выставлять магнитный сердечник, к которому прикреплен нижний конец магнитной ленты, на уровне жидкости, а коррекция может осуществляться за счет прибавления константы к результату измерения. Величина константы определяется расстоянием от конца магнитной ленты до уровня жидкости.

Использование: уровнемер относится к технике измерения уровней жидкостей. Сущность изобретения: уровнемер содержит поплавок с кольцевым магнитом, установленный на немагнитной трубе. Внутри трубки на уровне кольцевого магнита находится магнитный сердечник, который может свободно перемещаться вдоль трубки в соответствии с перемещением поплавка и изменением уровня жидкости. С магнитным сердечником соединен нижний конец магнитной ленты, на которой записаны цифровые данные. Верхний конец магнитной ленты находится в магнитофоне, выход которого через модем подключен к микроЭВМ. Измерение происходит за счет считывания цифровых данных с магнитной ленты до момента ее полного натяжения. 1 ил.

Уровнемер, содержащий первый поплавок, магнитную ленту с записанной на нее информацией и блок обработки и регистрации сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и технологичности, в него введен второй поплавок, выполненный тероидальным, с закрепленным на нем магнитом, первый поплавок выполнен из магнитного материала и закреплен на одном из концов магнитной ленты, другой конец которой размещен в блоке обработки и регистрации сигнала, выполненном в виде электрически соединенных между собой магнитофона, модулятора-демодулятора и вычислителя, при этом первый поплавок размещен внутри введенной вертикальной трубки из немагнитного материала с возможностью взаимодействия с магнитом второго поплавка, охватывающего трубку.