Устройство для измерения уровня густых масс Советский патент 1985 года по МПК G01F23/18 

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике и может использоваться для измерения уровня густых масс, например п/околадной мас сы. Известно устройство для измерения уровней густых масс, содержащее исполнительные элементы, привод которых соединен с датчиками сигналов, вычислительньй блок, соединенньй с блоками преобразования входных сигна лов, управления и синхронизации, индикатор и реверсивньй счетчик Cl1. Недостаток этого устройства состо ит в его невысоком быстродействии, обусловленном большой инерционностью исполнительньк элементов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее генератор импульсов, соединенный с делителем частоты, с первым И вторым элементами И, реверсивньй счетчик, подключен ньй к группе элементов И, к второму элементу И и к цифроаналоговому преобразователю, подключенному к приводу исполнительного элемента, соёди-ненному с ключом, подключенным к пер вому датчику сигналов, с вторым датчиком сигналов, источник опорного напряжения, усилитель и триггер С2. Однако точность измерения известного устройства недостаточно высока. Цель измерения - повьпиение точности работы устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее усилитель, источник опорного напряже ния, первьй элемент И,-входы которого соединены соответственно с первым выходом генератора прямоугольных импульсов и с единичным выходом первого триггера, единичный вход которого является входом пуска устройства, нулевой вход первого триггера и единичньй вход второго триггера подключены к выходу первого элемента И первьй и второй выходы генератора прямоугольных импульсов соединены соответственно с информационным входом делителя частоты и с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, выходы разрядов которого подключены к входам цифроаналогового преобразователя и к первым входам элементов И группы, выходы которых соединены с входами индикатора, выход цифроаналогового преобразователя подкл)чен к входу приводного механизма, соединенного с исполнительным элементом и концевым выключателем, выход датчика пневмосигналов соединен с первым входом элемента коммутации, выход которого подключен к входу исполнительного элемента, связанному с датчиком сигналов . давления воздуха,введены сумматор, схема сравнения, элемент задержки, третий триггер и третий элемент И, входы которого соединены соответственно с выходом делителя частоты и с единичньм выходом второго триггера, выход третьего элемента И подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, второй вход элемента коммутации соединен с единичным входом второго триггера, второй вход второго элемента И соединен с единичным выходом третьего триггера, единичньй вход которого через элемент задержки соединен с выходом схемы сравнения, нулевой вход третьего триггера соединен с выходом концевого выключателя, выход схемы сравнения подключен к нулевому входу второго триггера и к вторым входам элементов И группы, входы сумматора соединены соответственно с выходами источника опорного напряжения и датчика сигналов величины давления воздуха, выход сумматора подключен к входам схемы сравнения и усилителя, выход которого подключен к установочному входу делителя частоты. На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; -на фиг.2 исполнительньй элемент-, на фиг.3 соединение отдельных труб, узел I на фиг.2; на фиг.4 - головка датчика, узел II на фиг.2. Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, делитель 2 частоты, элементы ИЗ, 4 и 5, индикатор 6, группу 7 элементов И, реверсивньй счетчик 8, триггеры 9, 10 и 11,цифроаналоговьй преобразователь 12 (ЦДЛ), приводной механизм 13 исполнительного элемента 14, датчик 15 пневмосигналов, датчик 16 сигналов величины давления, элемент 17 коммутации, концевой выключатель 18, сумматор 19, источник 20 опорного напряжения, схему 21 сравнения, усилитель 22, элемент 23 задержки, шкив 24 с намотанной на нем калиброванной лентой 25 с датчиком 16 сигналов дав311ления, телескотГческую трубку 26, вокруг которой укреплена пневмотрубка 27. Устройство работает следующим образом. В исходном положении телескопическая трубка 26 с датчиком 16 и пневмотрубкой 27 находится в крайнем верхнем положении, удерживаемом калиброванной лентой 25i При нажатии кнопки управления (не показана) на вход триггера 9 поступает импульс, устанавливакщий последний в единичное состояние, которым этот триггер открьтает элемент ИЗ, на другой вход которого подаются импульсы с генератора 1. Первый же импульс из серии, формируемой генератором 1, приходит через элемент И 3 и поступает на нулевой вход триггера 9, возвращая его в исходное состояние и снижая тем самым разрешающий потенциал с элемента ИЗ, и на единичный вход триггера 10, которьш, переходя в единичное состояние, высоким потенциалом открывает.элемент И 5, на другой вход которого поступают импульсы с делителя 2 частоты. Пройдя элемент И 5, импульсы с делителя 2 поступают на реверсивный счетчик 8, который начинает вести их отсчет. Код с выхода счетчика 8 подается на ЦАП 12, где преобразуется в напряжение, управляющее приводом 13 исполнительного элемента 14. Одновременно с этим высоким потенциалом триггера 10 открывается элемент 17 и через него в пневмртрубку 17 с выхода датчика 15 подается пневмосигнал. Когда под воздействием управляющего напряжения с ЦАП 12 привод 13 опускает исполнительный элемент к измеряемой среде, давление в полости датчика 16 и в трубке g,7 поднимается Сигнал об этом с выхода датчика 16 . поступает на сумматор 19, на другой вход KOTopoi-o ггодается напряжение отрицательной полярности. Разностный сигнал с выхода сумматора 19 усиливается усилителем 22 и подается на управляющий вход делителя 2 частоты-, уменьшая частоту следования импульсов и, тем самым,скорость механизма 13. Как только разностный сигнал на выходе сумматора 19 будет раве.н нулю, срабатывает схема 21, фиксирующая момент достижения измеряемого уровня. Импульс с выхода схемы 21 поступает на разрешающие входы элементы И группы 7, открывает их и переписывает содержимое реверсивного счетчика на индикатор 6, на нулевой вход триггера 10, возвращая его в исходное состояние, и через элемент 23 задержки на единичный вход триггера 11, устанавливая его в единичное состояние. В результате этого, к другому входу реверсивного счетчика 8 подключается через элемент И 4 генератор 1 и реверсивный счетчик 8 начинает работать на вычитание. Уменьшающийся код с выхода счетчика через ЦАП 12 управляет подъемом исполнительного элемента 14. Как только он достигает крайнего верхнего положения, срабатывает концевой выключатель 18 и импульсом, подаваемым на нулевой вход триггера 11, возвращает последний в исходное положение . , В результате этого, величина измеряемого уровня высвечивается, на индикаторе 6, проградуированном в соответствующих единицах измерения. По сравнению с известным устройством погрешность определения уровня при использовании предлагаемого устройства понижается с 6,5% до 2,5% в диапазоне измерения урбвня 0-1,5м.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ГУСТЫХ МАСС, содержащее усилитель, источник опорного напряжения, первый элемент И, входы которого соединены соответственно с первым выходом генератора прямоугольных импуяьсов и с единичным выходом первого триггера, единичный вход которого является входом пуска устройства, нулевой вход первого триггера и единичный вход второго триггера подключены к выходу первого элемента И, hepBb и второй выходы генератора прямоугольных импульсов соединены соответственно с информационным входом делителя частоты и с первым входом второго элемента И,выход которого подключен к вычитанщему входу реверсивного счетчика, выходы разрядов которого подключены к входам цифроаналогового преобразователя и к первым входам элементов И группы, выходы которых соединены с входами индикатора, выход цифроаналогового преобразователя подключен к входу приводного механизма, соединенного с ис- . полнительным элементом и концевым выключателем, выход датчика пневмосигналов соединен с первым входом элемента коммутации, выход которого подключен к входу исполнительного элемента, связанному, с. датчиком сигналов величины давления воздуха, отличающееся тем, что, t целью повышения точности, в него введены сумматор, схема сравнения, элемент задержки, третий триггер и третий элемент И, входы которого соединены соответственно с выходом делителя частоты и с единичным выходом второго триггера, выход третьего (Л элемента И подключен к суммирующему С входу реверсивного счетчика, второй вход элемента коммутации соединен с единичным входом второго триггера, Ьторой вход второго элемента И соединен с единичным выходом третьего триггера, единичный вход которого через элемент задержки соединен с выходом схемы сравнения, нулевой вход третьего триггера соединен с выходом концевого выключателя, выход схемы сравнения подключен к нулевому входу второго триггера и к вторым входам элементов И группы, входы сз мматора соединены соответственно с выходами источника опорного напряжения и датчика сигналов величины давления воздуха, выход сумматора подключен к входам схемы сравнения и усилителя, выход которого подключен к установочному входу делителя частоты.

fu8,Z

Воздух.

Фиг л