Дискретный уровнемер Советский патент 1985 года по МПК G01F23/30 

г

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для дискретного измерения уровня жидкости.

Известен дискретный уровнемер, содержащий поплавок с упрааляющим магнитом, расположенные по высоте измеряемого уровня герконы с обмотками возбуждения, источник йитания, один из выходов которого соединен С одним из выводов каждого геркона, ,а также развязьшающие диоды и два электромагнитных реле с замыкающими контактами Ш.

Недостатком этого устройства является недостоверность измерений в случае залипания герконов. Эта недостоверность обусловлена тем, что залипание геркона предыдущего уровня, которое происходит в результате действия магнитного поля его обмотки возбуждения, работающей на удержание, и нормальное срабатьшание геркона текущего зфовня вызывают появление на выходе устройства (кратковременно - в течение времени, равного времени срабатывания рель) ложного, сигнала,отображающего два сосед{шх уровня одновременно.

Известен также уровнемер, содержащий поплавок с управляющим магнитом, расположенные по высоте измеряемого уровня герконы, а также логическую схему памяти 2j .

Недостатком данного устройства также является .недостоверность измерений в случае залипания герконов. При залипании геркона какоголибо уровня соответствующая ему ячейка памяти хранит 31шч«няе логической единицы, в то вреьш как при срабэ- ывании геркона последующего уровня соответствукмцая ему ячейка памяти запоминает логическую единицу. Подобная ситуация приводит к формированию на выходе ячеек памяти кода, отображающего два соседних УРОВНЯ одновременно, т.е. к формированию ложного результата измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату Является дискретный уровнемер, содержащий поплавок с управляющим магнитом, расположенные по высоте измеряемого уровня герконы с обмотками возбуждения, вы65562

полненными в виде встречно включенных полуобмоток, источник питания, выход которого,соответствующий уровню логической единицы, подклю5 чей к первому выводу каждого геркона и его обмсЛ-ки возбуждения, и логический блок И-ИЛИ, каждый из входов которого соединен с вторым выводом соответствующего геркона,

10 а выход - с входом формирователя сброса, выход которого подключен к второму вьюоду обмотки возбуждения каждого геркона fsl.

Известное устройство в случае

15 залипания герконов тоже не обеспечивает достоверность измерений. Это f связано с тем, что залипанию геркона предьдущего уровня и нормальное срабатьтание геркона текущего уровня вызывают кратковременное формирование ложной кодовой комбинации, отображающей два уровня одновременно.

Цель изобретения - повьппение достоверности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в дискретный уровнемер, содержащий поплавок с управляющим магнитом, расположенные по высоте

М измеряемого уровня герконы с обмотками возбузвдения, выполненными- в виде встречно включенных папуобмоток, источник питания, выход которого, соответствующий уровню логичес35 кой единицы, подключен к первому. выводу каждого геркона и его обмотки возбуждения, и логический блок И-ИЛИ, каждый из входов которого соединен с вторым выводом соответствующего геркона, а выход - с

входом формирователя сброса, выход которого подключен к второму выводу обмотки возбуждения каждого геркона, введены О - триггеры, формирователи коротких импульсов и элементы ИЛИ, причем второй вывод .каждого i -го геркона ( i 2,3, ...,П-1) подключен к входу С соответствующего D -триггера, вход R

SO которого связан с выходом соответствующего элемента ИЛИ, входы которого через формирователи коротких импульсов соединены с вторыми выводами (i-0 и (i4-t) герконов,

55 вторые вьтоды первого и последнего герконов подключены к входам С соответствующих 3 -триггеров, входы R которых через формирователн коротких импульсов подсоедине ны соответственно к вторым выводам второго и предпоследнего герконов, входы D всех и -триггеров соедин ны с выходом источника питания, сЪответствуюпщм уровню,логической единицы, а выходы D -триггеров являются выходами уровнемера. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. Дискретный уровнемер содержит поплавок 1 с управляющим магнитом, расположенные по высоте измеряемого уровня ячейки 2.1, 2.2, ...,2.11, каждая из которых содержит геркон 3 с обмоткой 4 возбужде ния, выполненной в виде встречно включенных полуобмоток 5 и 6, источник 7 питания, логический блок И-ИЛИ 8, формирователь 9 сигнала сброса, D -триггеры 10.1, 10.2,... ,10.п, элементы ИЛИ 11.1, 11.2, формирователи 12.1, 12.2,.. 12.П коротких импульсов. Устройство работает следующим образом. При перемещении поплавка 1 с управляюпшм магнитом сверху вниз он подходит к уровню, на котором установлена ячейка 2.1. Геркон 3 этой ячейки срабатывает, его контакты эа « 1каются, и напряжение от источника 7, соответствующее логической единице, поступает на тактовый вход CD -триггера 10.1. D-триггер тактируется положительны фронтом входного сигнала, т.е. в момент времени, соответствующий появлению сигнала, он устанавливае ся в состояние, соответствующее сигналу на входе 13, Поскольку на входах ТЗ всех Т) -триггеров посто но присутствует сигнал, соответствующий логической единице,)-триггер 10.1 устанавливается .в единич ное состояние. В результате на выход.е устройства сформируется кодовая комбинация 100...О, соответств щая первому уровню. При.дальнейшем перемещении поплавка 1 сверху вниз подходит к следующему уровню, на котором установлена ячейка 2.2. Геркон это ячейки срабатывает, и напряжение о источника 7, соответствующее логической единице, поступает на тактовьй вход CD -триггера 10,2, устанавливая его в единичное соетояние. .Одновременно, т.е. в момент времени, соответствующий положительному фронту сигнала на выходе ячейки 2.2, формирователь 12.2 формирует короткий импульс, поступающий на вход R предьдущего -триггера 10.1 и возвращающий его в исходное состояние. Это нужно для того, чтобы при залипании геркона 3 предьщущего уровня исключить формирование на выходе устройства кодовой комбинации 100...О, отображающей два уровня одновременно. При перемещении поплавка 1 снизу вверх устройство работает аналогичным образом. Так, например, если ранее сработал геркон ячейки 2.3 и D -триггер 10.3 находится в единичном состоянии, то при срабатыва-. НИИ геркона ячейки 2.2 ее выходной сигнал одновременно установит D-трштер 10.2 в единичное состояние, через формирователь 12.2 подтвердит нулевое состояние D -триггера 10.1 и через формирователь 12.2 и элемент ИЛИ t1.2 установит Б-триггер 10.3 в нулевое состояние. Поскольку выход каждой ячейки 2.1, 2.2,...,2.п через соответствую щий формирователь,12 и элемент ИЛИ 11 связан с входами R соседних -триггеров 10, а брабатывание герконов ячеек 2 происходит строго последовательно в порядке возрастания или убывания их номеров, то фор мируемый на выходе устройства уни- тарньш код всегда содержит только одну единицу, расположение которой строго соответствует номеру ячейки 2, геркон которой сработал последним к данному моменту времени. Устранение залипания герконов ячеек 2 осуществляется с помощью логического блока И-ИЛИ 8 и формирователя 9. Логический блок 8, реализующий функцию ,Xi-t- (,:..SXn-, , где Xj - сигнал на выходе оответствукщсй ячейки 2.i, формирует сигнал FfX) 1, если на выодах двух соседних ячеек 2 присуттвует единичный сигнал, т.е. если один из герконов этчх Ячеек 2 залип. Этот сигнал .с выхода логичёского блока 8 поступает на вход формирователя 9, который формирует импульс напряжения определенной длительности, поступакщий на обмотки 4 возбутвдения всех герконов яче-г ек 2, причем длительность этого импульса достаточна для размыкания контактов залипшего геркона.

Изобретение позволяет исключить появление на его выходе дискретного уровнемера запрещенной кодовой комбинации, содержащей более одной единицы и отображающей два уровня одновременно, что повышает достоверность измерений.

Исключение бозможности появления на выходе дискретного зфовнемера ложной информации, вызванной залипанием герконов, позволяет,в свою очередь, использовать предлагаемое устройство в асинхронных системах сбора технологической информации в качестве первичного датчика, так как данное изобретение обеспечивает возможность однозначной интерпретации измерительной информации в процессе ее считывания в связи с тем, что любая кодовая комбинация , считываемая с выхода уравиомера , будет соответствовать только одному измеряемому уровню независимо от момента считывания этой информа ции.

ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕМЕР, содержащий поплавок с управляющим магнитом, расположенные по высоте измеряемого уровня герконы с обмотками возбуждения,, вьтолненными в виде встречно включенных полуобмоток, источникпитания, выход которого, соответствующий уровню логи-. ческой единицы,.подключен к первому вьтоду каждого геркона и его обмотки возбуждения, и логический блок И-ИЖ, каждый из входов которого соединен с вторым выводом соответствующего геркона, а выход с входом формирователя сброса, выход которого подключен к второму вьтоду обмотки возбуждения каядого геркона, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности измерений, в него введены D -триггеры, формирователи коротких импульсов и элементы ИЛИ, причем второй вьшод каждого i -го геркона (i 2,3,..., П-1) подключен к входу С соответствующего I) -триггера, вход R которого связан с выходом соответствующего элемента ИЛИ, входы которого через формирователи коротких. (Л импульсов соединены с вторыми вьшоцами (i-1) и (i + 1)-ro герконов,вторые вьшоды первого и последнего герконов подключены к входам С соответствующих D -триггеров, входы R которых через формирователи коротких импульсов подсоединены со4 О ответственно к вторым выводам второго и предпоследнего герконов, входы С всех D -триггеровсоединесл ел ны с выходом источника питания, соответствующим уровню логической едиО5 ницы, а выходы D -триггеров являются выходами уровнемера.