Дискретный уровнемер Советский патент 1990 года по МПК G01F23/26 

Замыкание выводов любой обмотки 6, 5тмг )1,ьй магнитную связь с обмоткой 3 возбуждения, приводит к образованию кори коз-1мкнутого витка в электромагнитное системе устройства, а следова- телипо, к изменению тока обмотки 3 возйу.кцсния Это изменение тока приводит к срабатыванию формирователя 8 импульсов На его выходе появляется единичный сшпал, который блоком 9 через соответствующий замкнутый контакт записывается в соответствующий разряд блока 10 памяти. Замыкание же выводов любой обмотки 6, не имеющей магнитной связи с обмоткой 3 возбуждения, не приводит к изменению ее тока, и в соответствующие разряды блока 10 памяти записывается О. Дешифратор 11 в зависимости от комбинации единичных и нулевых входных

сигналов подключает ту или иную ячей ку блока индикации. 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и промышленной автоматике, а именно к измерению уровня в глубоких скважинах. Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение точности измерения и надежности его работы за счет оперативности контроля. Блок 9 коммутации последовательно закорачивает обмотки 6. Замыкание выводов любой обмотки 6, имеющей магнитную связь с обмоткой 3 возбуждения, приводит к образованию короткозамкнутого витка в электромагнитной системе устройства, а следовательно, к изменению тока обмотки 3 возбуждения. Это изменение тока приводит к срабатыванию формирователя 8 импульсов. На его выходе появляется единичный сигнал, который блоком 9 через соответствующий замкнутый контакт записывается в соответствующий разрез блока 10 памяти. Замыкание же выводов любой обмотки 6, не имеющей магнитной связи с обмоткой 3 возбуждения, не приводит к изменению ее тока, и в соответствующие разряды блока 10 памяти записывается "О". Дешифратор 11 в зависимости от комбинации единичных и нулевых входных сигналов подключает ту или иную ячейку блока индикации. 4 ил.

Изобретение относится к измерительной ie- ннге п промышленной автоматике и быть использовано для оп™ л мтрлепт-я ЗФовня в глубоких скважи™ пах.

Цель изобретения - упрощение конструкции уровнемера, повышение точности измерения и надежности его работы зп счет оперативности контроля и расширения функциональных возможностей.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого уровнемера; на фиг. 2 - его структурная схема; на фкг, 3 - конструкция и взаимное расположение измерительных обмоток; на фиг. 4 - отрезок сердечника.

Уровнемер состоит из цилиндрического мапштопррвода 1, цилиндричес- кого сердечника 2, намотанной на него обмотки 3 возбуждения, ферромаг- нитного кольца 4 на поплавке 5, обмоток 6 измерения (фиг. 3) я измерительного устройства 7. Измерительное уст- ройство 7 содержит формирователь 8 импульсов, блок 9 коммутации, блок 10 памяти и дешифратор И.

На сердечнике 2 протачиваются канавки 12S 13 для укладки в них прово- дов обмоток и измерения, отверстия 14 служат для ввода провода внутрь сердечника. Обмотки б измерения располо - жены одна над другой вдоль наружной поверхности сердечника 2. Вход фор- мирователя 8 импульсов является одним из входов измерительного устройства 7 и соединен с цепью обмотки 3 возбуждения. Выход формирователя 8 импульсов соединен с одним из входов блока 9 коммутации, другие входы которого также являются входами данного устройства 7 и соединены, начиная с первого, с обмотками 6 измерения,

расположенными в той же последовательности. Выходы блока 9 коммутации соединены с входами блока 10 памяти. Выходы блока Ю памяти соединены с входами дешифратора 11, выход которого является выходом данного измерительного устройства 7.

Магнитный поток, создаваемый обмоткой 3 возбуждения, проходя по сердечнику 2, не пересекает петель (витков) обмоток 6 измерения, так как плоскость петель параллельна магнитным силовым линиям потока (фиг.З). Но, переходя на ферромагнитное кольцо 4, охватывающее сердечник и значительно уменьшающее магнитное сопротивление перехода сердечник 2 - цилиндрический магнитопровод 1 в месте своего расположения, магнитный поток изменяет свое направление и пересекает петли (витки) обмоток 6, расположенные напротив ферромагнитного кольца 4, создавая магнитную связь между обмотками 6, в которые входят эти петли, и обмоткой 3 возбуждения. Напряжение взаимоиндукции, наводимое в тех обмотках 6, петли которых ока;- зались охваченными ферромагнитным кольцом, преобразуется измерительным устройством 7 в значение 1, а в отсутствие напряжения на остальных обмотках - в значение О разрядов кода результата измерения.

Для увеличения сигнала, снимаемого с обмоток б, их петли (на фиг.З показаны одновитковыми) могут быть реализованы многовитковыми.

Для исключения ошибок, вызванных дискретизацией измерения и превышающих ошибку, равную значению младшег разряда кода, целесообразно применять взаимное расположение обмоток 6

соответствующее циклическому коду результата измерения, т.е. такое, при котором горизонтальные участки всех петель каждой обмотки не совпадают ни с одним горизонтальным участком петель другик обмоток (изменение кода на величину дискретизации характеризуется всегда изменением значения только одного из разрядов кода). При изменении уровня на шаг дискретизации не может возникнуть ложных кодов значения измерения и нет зоны неопределенности, так как измерительное устройство 7 наличие любой величины сигнала на обмотке измерения относит либо к 1, либо к О.

Для уменьшения потерь на вихревые токи сердечника целесообразно изготавливать его полым с продольным разрезом.

Дискретный уровнемер работает следующим образом.

Блок 9 коммутации последовательно закорачивает обмотки 6, начиная с первой. При этом замыкание выводов любой обмотки 6, имеющей магнитную связь с обмоткой 3 возбуждения, приводит к образованию короткозамкнутого витка в электромагнитной системе устройства, а следовательно, к изменению тока обмотки 3 возбуждения. Это изменение тока приводит к срабатыванию формирователя 8 импульсов.

На его выходе появляется единичный сигнал, которьй блоком 9 коммутации через соответствующий замкнутый кон- такт (опрос обмоток осуществляется последовательно) записывается в соответствующий разряд блока 10 памяти. Замыкание же выводов любой обмотки 6, не имеющей магнитной связи с обмоткой 3 возбуждения (витки обмотки 6 измерения не перекрываются поплавком 5) не приводит к изменению ее

тока, и в соответствующие разряды блока 10 памяти записывается О.

Дешифратор 11 в зависимости от комбинации единичных и нулевых входных сигналов (СВЯЗУ, j выходами блока 10 памяти) подключает ту или иную ячейку бпока индикации (блок индикации на схеме не показан).

Формула изобретения

5

0

Дискретный уровнемер, содержащий полый магнитопровод с установленным

5 внутри него сердечником, на наружной поверхности которого установлен поплавок с укрепленным на нем ферромагнитным кольцом, обмоткой возбуждения и обмотками измерения, а также измерительное устройство, выключающее формирователь импульса с регистром памяти, соединенный с дешифратором, отличающий ся тем, что, с целью упрощения конструкции уровнемера, повышения точности измерения и надежности работы, он дополнительно снабжен коммутатором, а измерительная обмотка выполнена в виде n-обмоток, по числу контролируемых

Q дискретных точек, каждая из которых выполнена в виде витков прямоугольной формы, вытянутой вдоль наружной поверхности сердечника, измерительные обмотки расположены одна на другой со смещением одна относительно

5 другой на половину шага между витками каждой обмотки, кратному дискретности, при этом вход формирователя импульсов соединен с обмоткой возбуждения, выход формирователя импульсов соединен с одним входом коммутатора, другими входами соединенного с соответствующими измерительными обмотка- ми, а выходы коммутатора соединены с входами регистра памяти.

0

Фиг.1

Магнитный попок

Ммотко

Швеи азмерем 1 юмерумаг

Фм.З

Облатка изиер9ичя 3

Я-1

12

Фиг. 4