Дискретный уровнемер Советский патент 1985 года по МПК G01F23/14 

ел

о

4

00

s| Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано, например, -для измерения уровня грунтовых вод в буровых скважинах или высоты морских волн. Известно устройство для дискретного измерения уровня жидкости, содержащее ряд герконов .с перекидными контактами, которые расположены на равном расстоянии друг от друга и соединены таким образом, что нормально разомкнутые контакты герконов соединены поочередно через резисторы с вторичным прибором младшего разряда, а нормально замкнутые контакты герконов соединены последовательно между собой и с вторичным прибором старшего разряда IJ . Недостатком известного устройства является громоздкость его конструкции в связи с наличием в схеме нескольких вторичных приборов и большого числа соединительных прово дов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уровнемер электропроводных жидкостей содержа1ций электромагнитные переключатели, каждый из которых вьшолнен в виде геркона, снабженного катушкой управления, подклю 1енной одним концом к входу геркона, а другим - к дополнительному электроду 2 . Устройство отличается недостаточ но высокими чувствительностью и надежностью измерений, поскольку индикатор известного устройства не позв ляет однозначно определить направления изменения уровня жидкости в емнапример грунтовых вод в сква кости, жине. Цель изобретения - повьш1ение чувствительности устройства и надежности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве содержащем источник питания, сопротивление нагрузки, вторичный прибор и ряд отсто ящих на заданном расстоянии друг от друга электромагнитных переключателей, каждый из которых выполнен в виде геркона и переключающими контактами, снабженного катушкой управления, подключенной одним своим концом к электроду, замыкающие контакты герконов соединены между собой через дополнительные резисторы и подключены к одному выходу источника питания 872 а между размыкающими и замыкающими контактами каждого геркона включен конденсатор, причем язычковый контакт каждого нижерасположенного геркона соединен с нормально замкнутым размыкающим контактом вьшерасположенного соседнего геркона, а язычковый контакт верхнего геркона соединен с другим выходом источника питания, при этом второй конец каждой катушки управления соединен с размыкающим контактом соответствующего геркона. На чертеже представлен дискретньй уровнемер. Дискретный уровнемер содержит источник 1 питания, резистор 2, сопротивление 3 нагрузки, разделительный конденсатор 4, вторичный прибор 5 и ряд последовательно включенных друг с другом одинаковых электромагнитных переключателей. Каждый электромагнитный переключатель выполнен на герконе 6 с размыкающими и замыкакицими контактами и снабжен катушкой 7 управления, которая одним своим концом подключена к электроду 8, а другим - к размыкающему контакту геркона. Замыкающие контакты герконов двух смежных электромагнитных переключателей соединяются друг с другом через резистор 9. Между размыкающими и замыкающими контактами герконов в каждом электромагнитном переключателе включен конденсатор 10. Устройство работает следующим образом. При касании электродом 8 уровня жидкости через катушку 7 управления начинает протекать ток, вызывающий срабатывание геркона 6. При этом нормально замкнутые (ИЗ) контакты геркона кратковременно размыкаются и замыкаются его нормально разомкнутые (HP) контакты. При размыкании ИЗ контактов обесточивается обмотка катушки 7 управления, в результате чего язычковые контакты геркона вновь стремятся вернуться в исходное положение и протекающий вновь через катушку 7 управления ток вызьшает следующее переключение контактов геркона 6, Так, с частотой собственного механического резонанса происходит непрерывное переключение контактов геркона 6, и напряжение возникающих релаксационных колебаний с сопротивления 3 нагрузки через разделительный конденсатор 4 подается на вторичный прибор 5. При подъе ме уровня жидкости до электрода 8 следующего электромагнитного перекл чателя, расположенного выше предыдущего, аналогично описанному имеют место релаксационные колебания, однако при этом в цепи сопротивления 3 нагрузки увеличивается ток и, следовательно , увеличивается напряжение релаксационных колебаний на сопротивлениях нагрузки. Кроме тог, в моменты времени, когда язычковый контакт геркона 6 вышерасположенного электромагнитного переключателя возвращается в исходное положение и через его НЗ кон такты начинает протекать ток, одновременно со срабатыванием собственного геркона и переключением его контактов, как правило, успевают сработать геркон и переключиться контакты нижерасположенного электромагнитного переключателя. Ииыьи словами, срабатывают все погруженные в жидкость электромагнитные переключатели. Такое явление приводит к увеличению результирующей частоты релаксационных колебаний на нагрузке, что позволяет в некоторых случаях производить тарировку вторично прибора 5 не только по амплитуде выходного сигнала, но и по результирующей частоте. Наличие конденсатора 10 в каждом электромагнитном переключателе обеспечивает многократное увеличение амплитуды релаксационных колебаний на входе вторичного прибора 5. Резистор 2 ш шолняет в схеме функцию ограничительного сопротивления. Предлагаемое устройство конструктивно может быть выполнено в виде стержня (шеста),на котором на заданном расстоянии друг от друга в виде колец или полуколец расположёны электроды 8, либо в виде жгута, на котором закреплены электромагнитные переключатели, соединяющиеся друг с другом с помощью изолированных проводов. В отличие от прототипа в предпагаемом устройстве отсутствуют дрейф нуля вторичного прибора, а также низкочастотные пумы, , что позволяет повысить чувтвительность устройства. того, предлагаемое устройство позволяет однозначно, а следовательно, и надежно определять уровень жидкости, поскольку при подъеме уровня жидкости увеличивается мтлитуда релаксационных колебаний, по-. ступающих на вход вторичного прибора 5, а при снижении уровня жидкости амплитуда этих колебаний уменьшается.

4

ДИСКРЕТИЙ УРОВНЕМЕР, содержавши источник питания, сопротивление нагрузки, вторичный прибор и ряд отстоящих на заданном расстоянии друг от друга электромагнитных переключателей, каждый из которых выполнен в виде геркона с переключающими контактами, снабженного катушкой управления, подключенной одним своим концом к электроду, отличающийся тем, что, с целью повьшения чувствительности уровнемера и надежности измерений, в нем замьжающие контакты герконов соединены между собой через дополнительные резисторы и подключены к одному выходу источника питания, а между размыкающими и замыкающими контактами каждого геркона включен конденсатор, причем язычковый контакт каждого нижерасположенного геркона соединен с нормально замкнутьм контактом вышерасположенного соседнего геркона, а язычковый контакт верхнего геркона соединен с другим выходом источника (Л питания, при этом конец каждой катушки управления соединен с размыкающим контактом соответствующего геркона.

Т I

I

f

.

8

т