Устройство для индикации уровня кипящих жидкостей Советский патент 1985 года по МПК G01F23/24 

Изобретение относится к технике контроля и автоматического регулирования и может быть использовано в системах автоматического регулирования уровня кипящих жидкостей, в частности в аппаратах химической технологии.

Известно устройство для регистрации уровня, содержащее несколько электродов, расположенных по вертикали. Каждый электрод присоединен к своему источнику постоянного тока и при соприкосновении с верхней кромкой пены образует замкнутую цепь. Выходы всех источников связаны с преобразователен ток - напряжение, в котором осуществляется суммг1рование отдельных значений тока и их усреднение относительно времени. Суммарное значение тока используется для индикации общего количества электродов, находящихся в соприкосновении с пеной. Усреднение частных значений тока служит для индикации среднего уровня пены lj .

Недостатками устройства являются низкая надежность и точность регистрации уровня кипящей жидкости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения жидкости, содержащее мерную иглу, формирователь импульсов, следящий триггер, модулятор, генератор тактовых импульсов и отсчетный узел iZJ .

Устройств.0 предназначено для объективного отсчета уровня жидкост с сильно колеблющейся поверхностью, а также в нестационарных потоках.

Недостаток известного устройства заключается в том, что с его помощь затруднительно точно фиксировать и надежно регулировать уровень кипящих жидкостей.

Цель изобретения - повышение точности фиксации уровня кипящей жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для индикации, уровня кипящей жидкости, содержащее электрод, подключенный к выходу источника Постоянного тока, генератор тактовых импульсов и исполнительное устройство, введены . последовательно соединенные первый формирователь, линия задержки, делитель частоты на И -1, второй формирователь, первый одновибратор,

третий формирователь, а также элемент И, электронный ключ, счетчик-делитель на N импульсов, tJD -триггеров, М -входовой элемент И, причем элемент И первым входом подключен к выходу первого формирователя вторым входом через электронньм ключ - к выходу источника постоянного тока, а выходом - к тактовому вхоДу счетчика-делителя на М импульсов, вход сброса которого соединен с третьего формирователя, а информационные выходы - с информационными входами соответствующего D -триггера, тактовые входы D -триггеров объединены на выходе второго формировате|ля, а вьжоды подключены к входам и ,-входового элемента,И, выход которого соединен с исполнит ел ьньпу уст:.ройством.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для индикации уровня кипящей жидкости состоит из электрода 1, подключенного к источнику 2 пстоянного тока и входу электронного ключа 3, генератора 4 тактовых им-, пульсов, первого формирователя 5 коротких импульсов, первого элемента И 6, линии 7 задержки делителя 8 частоты на (N-1), второго формирователя 9 импульса по срезу, одновибратора 10, осуществляющего расширения импульса, третьего формирователя 11 импульса по срезу, счетчикаделителя 12 на N ,D -триггеров 13-16, второго N -входового элемента И 17 и исполнительного устройства 18.

Устройство работает следуюиц1м образом.

Импульсы с генератора 4 тактовых импульсов поступают на формирователь 5 коротких импульсов, с выхода которого короткие импульсы через линию 7 задержки поступают на вход делителя 8 частоты на (N-1), который служит для задания рабочего цикла устройства.. После поступления на вход делителя 8 частоты ( N-t) импульса он сбрасывается на нуль. При этом с помощью второго формирователя 9 импульса по срезу формируется импульс, при поступлении которого на тактовые входы В -триггеров информация из счетчика-делителя 12 переписывается в D -тригге3

ры 13-16. Одновременно импульс с первого формирователя 9 импульса запускает одновибратор 10, с выхода которого расишренный импульс поступает на второй формирователь 11 импульса по срезу, выходным импульсом которого, поступающим на вход установки нуля счетчика-делителя 12, последний устанавливается в нуль. После этого рабочий цикл повторяется .

При разомкнутом состоянии электрода 1 на выходе ключа 3 формируется уровень логического нуля. При этом элемент И 6 не пропускает импульсы на счетный вход счетчикаделителя 12, а поэтому на всех его выходах формируется уровень логических нулей, которые по окончании рабочего цикла перепишутся) -триггерами 13-16, на выходах которых также сформируются уровни логических нулей. В результате на выходе второго элемента И 17 сформируется, например, уровень логической единицы, указывающий на то, что уровень .яшдкости в контролируемом объеме ниже нормы. При этом сигнал с выхода второго элемента И 17 поступает на исполнительное устройство 18, с помощью которого осуществляется например, заполнение жидкостью контролируемого объема, если система стабилизации уровня работает на заполнение. . .

При замыкании электрода 1 на жидкость на выходе электронного ключа 3 сформируется уровень логической единицы и первый элемент И 6 начинает пропускать на счетный вход счетчика-делителя 12 импульсы с выхода формирователя 5. Когда электрод 1 замыкается на жидкость случайным

S18314

образом (при кипении), то за время рабочего гщкла насчетчик-депитель 12 поступает импульсов меньше чем (N -1), а поэтому хотя бы на одном 5 из его выходов cфop шpyeтcя уровень логического нуля, и, следовательно, на выходе второго элемента И 17 будет по-прежнему иметь место уровень логической единицы, и при этом.

fO заполнение объема жидкостью будет продолжаться.

Когда жидкость в объеме достигнет такого уровня, при котором электрод 1 будет постоянно замкнут на жидJ5 кость, на счетный вход счетчикаделителя 12 за время рабочего цикла поступит (W -1) импульсов, при этом он будет полностью заполнен и поэтому на всех его выходах сформируются

20 уровни логических единиц. По окончании рабочего цикла информация из счетчика-делителя 12 перепишется на D -триггеры 13-16, а счетчикделитель будет сброшен в нуль. Затем

25 рабочий цикл повторяется. На выхо де второго элемента И 17 сформируется уровень логическогонуля, указывающий на заполнение объема жидкости до заданного уровня. При этом с по3Q мощью исполнительного устройства 18 подача жидкости в объем прекращается.

Таким образом, при регулировании

и индикации уровня кипящей жидкости

5 -

предлагаемым устройством исключаются ложные срабатывания, так как случайные всплески не влияют на индикацию уровня и на формирование сигнала управления исполнительными устройствами, что сильно повьанает надежность системы регулирования в целом.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ УРОВНЯ КИПЯЩЕЙ ЖИДКОСТИ, содержащее электрод, подключенный к выходу источника постоянного тока, генератор тактовых импульсов и исполнительное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены последовательно соединенные первый формирователь, пиния задержки, делитель частоты на N -1, второй формирователь, первый одновибратор, третий формирователь, а также элемент И, электронный ключ, счетчик-делитель на N импульсов, ND -триггеров, N -входовый элемент И, причем элемент И первым входом подключен к выходу первого формирователя, вторым входом через электронный ключ к выходу источника постоянного тока, а выходом - к тактовому входу счетчика-делителя на N импульсов, вход сброса которого соединен с выходом третьего формирователя, а информационные выходы - с информационными входами соответствующего D -триггера, тактовые входы U -триг(Я геров объединены на выходе второго формирователя, а выходы подключены к входам N -входового элемента И, выход которого соединен с исполнительным устройством. ел 00 &д