Автоматический следящий уровнемер Советский патент 1962 года по МПК G01F23/26 

Существующие устройства высокочастотных следящих уровнемеров, состоящих из источника стабилизированных по частоте электромагнитных колебаний, амплитудного модулятора, дискриминатора с конденсаторным датчиком и указателя общего уров-ня, не обеспечивают точного определения границы раздела между электропроводной и неэлектропроводной фазами.

В предлагаемом автоматическом следящем уровнемере параллельно дискриминатору с коаксиальным емкостным датчиком, включенным к выходу высокочастотного усилителя, подключен второй дискриминатор с короткозамкнутой линией и логометром на выходе, благодаря чещ повыщается точность определения границы раздела электропроводных и неэлектропроводных фаз.

На фиг. 1 изображена блок-схема автоматического следящего уровнемера; на фиг. 2 - принципиальная схема.

Блок-схема состоит из генератора в. ч. /, амплитудного модулятора 2, преобразующего устройства, состоящего из дискриминатора 3 с датчиком 4 и дискриминатора 5 с датчиком 6, и указателя 7 (логометСтабилизированные по частоте колебания от генератора в. ч. } подаются на дискриминатор 3, затем на амплитудный модулятор 2 и далее. Промодулированные по амплнтуде с частотой 50 гц колебания подаются на дискриминатор 5.

В первичный контур 8 дискриминатора 3 включен датчик /. иредставляющии короткозамкнутую коаксиальную линию короче -.,

где Л; - длина волны генератора в. ч.; eg - диэлектрическая проницаемость неэлектропроводной фазы.

Входное сопротивление такого датчика является однозначной функцией места короткого замыкания его электродов, которое осуществляется электропроводной фазой и имеет индуктивный характер.

/ 1

№ 149904- 2 В первичный ко-нтур 9 дискриминатора 5 включен датчик 6 (цилиндрический конденсаторный), внутренний электрод которою покрыт изолирующим материалом. Для повышения точности из.мерснля уровня границы раздела между жидкими фазами его междуэлектродное пространство частично заполнено дополнительной изоляцией.

Оба датчика к контурам подключены радиочастотными кабелями 10 и //. Чтобы уменьшить влияние изменения температуры ьсгдуха, окружающего кабель, последний берется с наполнителем из сополимера. К контурам 8, 12, 5 и /5 подключены амплитудные детекторы 14 и 15, 16 и 17; амплитудные детекторы 16 и 17 включены тйк, что напряжение на первичной обмотке трансформатора И равно разности напряжений на выходе детекторов 16 .и 17, которая зависит от разности собственных частот контуров 9 и 13.

К выходу детекторов 14 и 15 подключены обмотки логомзгра 7. Собственная частота каждого контура 8, 9, 12 и 13 «астраиваеггя на частоту подводимых к ним колебаний. В этом случае Быхх1 1;)е к;.-гряжение детектора 16 равно выходному напряжению детектора 17. Так как напряжение на первичной обмотке трансформатора 1 равно разности выходных напряжений детекторов 16 и 17, то иапр5 жение на выходе трансформатора 18 равно нулю и следящая система удерживает вращающуюся щкалу общего уровня на нулевой отметке. Я этом случае на -нулевой отметке устанавливается и стрел; а логометра 7. При повышении или понижении уровня границы раздела между жидкими фазами, а также между легкой электропроводной фазо) и воздухом, собственные частоты контуров 8 и Р отличаются как от частоты подводимых колебаний, так и-от собственных частот контуров 12 и 13. В этом случае выходное .напряжение детектора 14 не равно выходному на пряжению детектора 15, а выходное напряжение детектора 1C- не равно выходному напряжению детектора 17. В результате на выходе трансформатора 18 появится электрический сигнал в виде аяпряжения с частотой 50 гц, фаза которого зависит от напряжении изглеиепия уровня границы раздела между жидкими фазами. Далее это1 сигнал усиливается каскадами усилителей 19, 20 и 21 и подается на управли щую обмотку реверсивного двигателя 22.

В результате последний приводит во вращение ротор переменного конденсатора контура 13 и щкалу до тех пор, пока собственная частота контура 13 станет равной собственной частоте контура 9, а ланряжеи.че на выходе трансформатора 18 станет равным нулю, поворот вместе с ротором двигателя щкалы относительно неподвижной стрелки дает возможность отсчитать только высоту заполнения бака-:;-.„;ектропроводной фазой. В этом случае отношение выходных напряжений детекторов 14 и 15, которое зависит от границы раздела между ле.-Koii электропроводн-ой фазой и воздухом, измеренное с помощью логометра, дает возможность определить местоположение границы раздела между тяжелой неэлектропроводной и легкой электропроводной фазами.

Предлагаемый уровнемер может измерять границы раздела между тяжелой электропроводной и легкой наэлектропроводной фазами, а также уровень электропроводных растворов. Для этого достаточно воспользоваться дискриминатором с датчиком 6 и следящей системой, а дискриминатор с датчиком 4 в этих случаях следует отключить с помощью выключателя 23.

Кроме того, для измерения уровня неэлектропроводного раствора Следует датчик 6 с дополнительной изоляцией заменить на датчик без дополнительной изоляции.

Для уменьшения влияния изменения напряжения сети -на точность измерения границы раздела между тяжелой неэлектропроводной и легкой электропроводной фазами в качестве показывающего прибора используют логометр.

Предмет изобретения

Автоматический следящий уровнемер, состоящий из источника стабилизирова.нных по частоте электромагнитных колебаний амплитудного модулятора, дискриминатора с конденсаторным датчиком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения границы раздела электропроводных и неэлектропроводных фаз, в , параллельно дискриминатору с коаксиальным емкостным датчиком, включенным на выход высокочастотного усилителя, подключен второй дискриминатор с короткозамкнутой линией и логометром на выходе.

S о