Резонансный уровнемер Советский патент 1986 года по МПК G01F23/28 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидких и сыпучих сред, как диэлектрических, так и электропроводных. Цель изобретения - повышение точности измерения Уровня в условиях действия возмущающих факторов. На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого уровнемера; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы работы уст ройства. Устройство содержит высокочастотный генератор с частотным модулятором I, резонансный датчик 2 уровня с амплитудным детектором, дифференцирующее устройство 3, сигнум-реле 4, частотомер 5, схему ИЛИ 6, компаратор 7, генератор 8 тактовых импульсов 8 и схему И 9. Сигнал высокочастотного генератора 1, частота которого изменяется под действием модулирующего напряжения U , подается на резонансный датчик 2 уровня. При попадании частоты генератрра в полосу частот возбуждаемого датчика выходное напряжение датчика Un увеличивается и достигает максимума (и,,„дц..) при совпадении jiacTOTbi генератора f с резонансной частотой датчика fg. При этом огибающая выходного напряжения датчика, выделяемая амплитудным детектором, повторяет форму резонансной кривой датчика. На выходе дифференцирующего устройства 3 образуется сигнал, изменяющий свою полярность при переходе через резонансную частоту датчика с положитель ной на отрицательную. При достижении напряжением - величины порога сраdtбатывания X сигнум-реле 4 релейШ)1й элемент срабатывает и переключает направление изменения частоты высоко частотного генератора. При этом весь процесс повторяется.. В результате в схеме уровнемера устанавливаются периодические автоколебания частоты генератора около резонансной частоты датчика, амплитуда этих колебание по частоте равна uf а ее величина может быть достаточно малой (доли процента) по сравнению с диапазоном час тот датчика, что обеспечивает равенство частоты генератора резонансной частоте датчика. Поскольку значение резонансной частоты датчика связано со значением контролируемого уровня 752 реды однозначной зависимостью, покаания частотомера 5 характеризуют ровень среды. Для повышения точности измерения ровня при работе уровнемера в услоиях действия возмущающих факторов обеспечения устойчивой работы уровемера в этих условиях необходимо аспознавать возмущенное состояние хемы уровнемера и принимать меры ля предотвращения ухода частоты геератора от резонансной частоты датчика. Кроме того, следует исключить результаты измерений частоты генератора, полученные при сбоях и переходных процессах в схеме уровнемера. Признаком возмущенного состояния схемы уровнемера, вызванного действием влияющих факторов, является уменьшение амплитуды выходного напряжения датчика Ua. При потере устойчивости (фиг.З, точка А) напряжение на выходе датчика меньще опорного напряжения UQ , подаваемого на второй вход компаратора 7 Величина опорного напряжения определяется добротностью датчика и амплитудой си1- нала возбуждения и составляет около 0,95 ,,,. В результате этого компаратор переключается, открывая схему И 9. Импудьсы с генератора 8 тактовых импульсов через схему И 9 и схесхему ИЛИ 6 поступают на вход частотного модулятора высокочастотного генератора 1. Период импульсов генератора 8 выбирается таким, чтобы частоты высокочастотного генератора 1 за период успела измениться в пределах частотного диапазона резонансного датчика. Импульсы произво дят принудительный, реверс направления изменения частоты, в результате чего в схеме вновь устанавливаются автоколебания. При возрастании выходного напряжения датчика компаратор 7 закрывает схему И 9 (точка В), поэтому последующие рев,ерсы направления изменения частоты происходят от переключения сигнум-реле 4, Формула изобретения Резонансный уровнемер, содержащий резонансный датчик уровня с амплитудным детектором, высокочастотный генератор с частотным модулятором, дифференцирующее устройство.

Изобретение может быть использовано для измерения жидких и сыпучих сред, как диэлектрических, так и электропроводных. Цель изобретения - повьшение точности измерения уровня в условиях возмущающих факторов. Признаком возмущенного состояния схемы, вызванного действием влияющих факторов, является уменьшение амплитуды выходного напряжения датчика 2, которое при потере устойчивости становится меньше опорного напряжения, подаваемого на вход компаратора 7 , который открывает схему И 9. Импульсы с генератора 8 тактовых импульсов через схему. И 9 и схему ИЛИ 6 поступают на вход генератора I с частотным модулятором, частота которого за период изменяется в пределах частотного диапазона датчика 2. Импульсы производят прину- g дительный реверс направления изменения частоты, и в схеме устанавливают - ГЛ ся автоколебания. 3 ил.