Датчик параметров жидкости Советский патент 1984 года по МПК G01N11/00 G01F23/00 G01N9/00 

2. Датчик по п.1, отличающий с я тем, что блок сравнения содержит триггер Шмидта, эмиттерный повторитель, и первый и второй резисторы, причем первый вход блока сравнения через эмиттерный повторитель связан с первым входом тригге1124200

ра Шмидта, а через первый и второй резисторы - со вторым входом блока сравнения и входом синхронизации соответственно, второй вход триггера Шмидта подключен к входу синхронизации блока сравнения, а выход к выходу блока сравнения.

1. ДАТЧИК ПАРАМЕТРОВ ЖИДКОСТИ по авт.св. 1052933, о т л ич ающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения контроля уровня пенообразования, в него введены блок сравнения, электрод и формирователь импульсов, причем первый вход блока сравнения связан с зондопроводником, второй вход соединен с электродом, погруженным в жидкость, вход синхронизации блока сравнения подключен к второму выходу . -блока управления, -а выход блока сравнения - к входу формирователя импульсов, выход которого используется в качестве дополнительного выхода датчика параметров жидкости.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидкости, а также плотности, вязкости и уровня пены над ее поверхностью. По основному авт.св. № 1052933 известно устройство, обеспечивающее одновременное измерение уровня, вязкости и плотности контролируемой жидкости, которое содержит электродвигатель, вал которого кинематически связан с входом электромагнитной муфты, . зонд с зондопроводникоь, сигнализатор меток зондопроводника и блок управления, подключенный первым выходом к электродвигателю и электромагнитной муфте, а вторым выходом - к выходу сигнализатора меток зондопроводника. Кроме того, устройство содержит барабан для намотки зондопроводника, кинематически связанный с выходом электромагнитной муфты, и регулятор натяжения зондопроводника, включающий измеритель момента вращения и дополнительный электродвигатель, кинематически связанные с барабаном для намотки зондопроводника, и блок регулирования, вход которого подключен к измерителю момента вращения, а выход - к дополнительному электродвигателю, причем зонд выполнен из материала, средняя плотность которого меньше плотности контролируемой жидкости.СI2

Недостатком известного устройства является ограниченность функциональных возможностей, поскольку с его помощью не возможно измерить уровень пены над поверхностью жидкости.

Цель изобретения - расширение функциональных возхожностей путем обеспечения контроля уровня пенообразования.

Для достижения поставленной цели в устройство введены блок сравнения, электрод и формирователь импульсов, .причем первый вход блока сравнения

связан с зондопроводником, второй

вход соединен с электродом, погруженнь1М в жидкость, вход синхронизации блока сравнения подключен к второму выходу блока управления, а выход блока сравнения - к входу формирователя импульсов, выход которого используется в качестве дополнительного выхода датчика параметров жидкости. Кроме того, блок сравнения содержит триггер Шмидта, эмиттерный повторитель, а также первый и второй резисторы, причем первый вход блока сравнения через эмиттерный -повторитель связан с первым входом триггера Шмидта, а через первый и второй резисторы - с вторым входом блока сравнения и входом синхронизации соответственно, второй вход триггера Шмидта подключен к входу синхронизации блока сравнения, а выход - к выходу блока сравнения.

На фиг.1 представлена структурная схема датчика; иа фиг.2 - структурная схема блока сравнения.

Датчик параметров жидкости содержит блок I управления, определяющий ритм вьщачи информации и управлякхций работой элементов,электродвигатель 2, обеспечивающий требуемый запас энергии в начале измерения, электромагнитную муфту 3, отсоединяющую электродвигатель 2 на время измерения, барабан 4 для намотки зондопроводника, выбирающий слабину гибких элементов

в процессе измерения, сигнализатор 5 меток зоидопроводника, считывающий коды проходящих мийо его чувствительного элемента меток, зонд 6, воспринимающий тормозящее воздействие жид3I

кости, эондопроводник 7, на котором висит зонд 6, измеритель 8 момента вращения, изме-ряющий натяжение зондопроводника 7, блок 9 регулирования, формирукяций управляющий сигнал для поддержания заданного натяжения зондопроводника 7, дополнительный электродвигатель 10, который воздействуя на вал барабана 4 для намотки зондопроводника, обеспечивает постоянство натяжения зондопроводника 7, блок 1I сравнения, вьщающий сигнал в момент касания зондом 6 поверхности пены, формирователь 12 импульсов, а также формирующий выходной сигнал датчика по сигналу блока сравнения электрод 13j обеспечивающий постоянный контакт блока 1I сравнения с токопроводящей жидкостью.. На направляющих роликах 14 осуществляется поворот зондопроводника 7 с целью удобного расположения элементов датчика а в ванне 15 находится исследуемая жидкость.

Блок 11 сравнения (фиг.2) содержит первый резистор 16, являющийся верхним сопротивлением делителя напряжения, второй резистор 17, являющийся нижним сопротивлением делителя напряжения, управляющего работой эмиттерного повторителя 18, эмиттерный повторитель 18,формирующий урравляющий сигнал, а также триггер Шмидта 19, выдающий на выход два уровня потенциала в зависимости от того, касается ли зонд 6 поверхности токопроводящей жидкости и пены над ее поверхностью или нет.

Датчик параметров,жидкости работает следующим образом.

Блок 1 управления срабатывает через заданные промежутки времени определяемые требуемой периодичностью измерения параметров контролируемой жидкости. В первой позиции этого блока с его первого выхода подается напряжение на электродвигатель 2 и электромагнитную муфту 3. При срабатывании электромагнитной муфты 3 ее входная ось, механически связанная с валом электродвигателя 2, подключается к выходной оси, в свою очередь соединенной с валом барабана 4 для намотки зондопроводника, который начинает -вращаться под воздействием электродвигателя 2. Зондопроводник 7 наматы4200 4

вается на барабан, чем достигается подъем зонда 6 над поверхностью контролируемой жидкости в начале очередного цикла измерения.

После этого блок 1 упоавления переходит во вторую позицию. При этом исчезает напряжение на его первом выходе, а со второго выхода подает- . ся напряжение на сигнализатор 5 меQ ток зондопроводника и выход синхронизации блока 11 сравнения. Обесточенная злектромагнитная муфта 3 разъединяет свои входную и выходную оси, вал электродвигателя 2 останавливается. Начинается свободное падение зонда 6. Сигнализатор 5 меток зондопроводника, включаясь в работу, подготовлен к считыванию кодов проходящих меток зондопроводника 7.Блок

f) 1 1 сравнения, анализируя проводимость между первым вторым входами, фиксирует их разомкнутое состояние, поскольку зонд 6 заведомо поднят над поверхностью жидкости и имеющий5 СЯ над ней пены.

В процессе падения зонда 6 сигнализатор меток зондопроводника 5 вы-, даетна первый выход код метки каждый раз, когда мимо его чувствительного элемента проходит очередная метка,

В какой-то момент времени, двигаясь равноускоренно, зонд 6 достигает поверхности пены. При з резко увеличивается проводимость -шжду

первым вторым входами блокг. 1 1 сравнения. Это фиксируется блоком и на его выходе появляется управляющий потенциал, под воздействием которого срабатывает формирователь импульсов 12, выдающий одиночный импульс на второй выход датчика. Этот импульс позволяет выделить код метки, предшествукмцей моменту касания зонда 6 поверхности пены, а следовательно, .н определить ее уровень.

При дальнейшем падении зонд 6 достигает поверхности контролируемой жидкости и начинает погружаться в нее. Это происходит, несмотря на то, что средняя плотность материала зонда меньще плотности контролируемой жидкости, поскольку зонд 6 к этому моменту имеет запас кинетической энергии. Однако при входе его в жидкость

скорость движения резко снижается, а промежуток времени между фиксацией сигнализатором меток зондопроводника 5 двух последовательных меток реэ