Дискретный емкостный уровнемер Советский патент 1992 года по МПК G01F23/26 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к дискретным емкостным уровнемерам.

Цель изобретения - уменьшение по- грец1ности измерения уровня жидкости.

На фиг. 1 изображен предложенный дискретный емкостный уровнемер, вариант; на фиг. 2 - емкостный датчик, вариант.

Дискретный емкостный уровнемер содержит группу емкостных датчиков 1, расположенных в пределах измеряемого уровня жидкости, верхний и нижний компенсационные датчики 2 и 3, подключенные к коммутатору 4, генератор 5, сравнивающее устройство 6, на входы которого подключены вычитающее устройство 7 и блок 8 формирования опорного напряжения, и последовательно соединенные тактовый генератор 9, ключ 10, реверсивный счетчик 11, подключенный к коммутатору 4, и цифровое отсчетное устройство 12. При этом вычитающее устройство 7 и блок 8 формирования опорного напряжения соединены выходами с коммутатором 4 и верхним и нижним компенсационными датчиками 2 и 3 соответственно.

Дискретный емкостный уровнемер содержит также последовательно соединенные дополнительные вычитающее и сравнивающее устройства 13 и 14, включенные между двумя соседними контактами коммутатора 4 и ключом 10, и инвертор 15,

ел

00 О Сл

vj

ю

го

включенный между сравнивающим устройством 6 и реверсивным счетчиком 11. При этом дополнительное сравнивающее устройство 14 соединено с блоком 8 формирования опорного напряжения, а выход сравнивающего устройства 6 - с входом реверсивного счетчика 11.

Дискретный емкостный уровнемер содержит, кроме того, первый триггер 16, через который тактовый генератор 9 соединен с ключом 10. второй триггер 17, подсоединенный прямым выходом к входу ключа 10. аналоговый ключ 18. соединенный выходом с коммутатором 4, и генератор 19 ультразвуковых колебаний. При этом второй триггер 17 подсоединен входом к первому триггеру 16 и подключен инверсным выходом к первому входу аналогового ключа 18, соединенного вторым входом с первой выходной шиной генератора 19 ультразвуковых колебаний, который подключен второй выходной шиной через общую шину 20 ко всем емкостным датчикам 1.,

Каждый емкостный датчик 1 дискретного емкостного уровнемера снабжен закрепленной на его корпусе 21 парой металлических стерх ней 22, расположенных параллельно один другому, и ультразвуковым излучателем 23. Корпус 21 каждого емкостного датчика 1 выполнен с ультразвуковым концентратором 24 колебаний, рас- положенным между металлическими стержнями 22 и сопряженным с ультразвуковым излучателем 23. При этом емкостные датчики 1 расположены один над другим между верхним и нижним компенсационными датчиками 2 и 3, а металлические стерж- ни 22 могут быть расположены в горизонтальной плоскости параллельно поверхности уровня жидкости.

Предложенный дискретный емкостный уровнемер работает следующим образом.

В первом такте работы ключ 10 заперт уровнями логического нуля, подаваемыми на него с первого и второго триггеров 16 и 17. Уровень логической единицы с инверсного выхода второго триггера 17 поступает на аналоговый ключ 18, который пропускает сигнал генератора 19 ультразвуковых коле- 0 баний, проходящий через коммутатор 4 на ультразвуковые излучатели 23 двух емкостных датчиков 1. Ультразвуковые излучатели 23 возбуждают ультразвуковые концентраторы 24 колебаний в скоммутированных ем- 5 костных датчиках 1. При этом ультразвуковые концентраторы 24 колебаний обеспечивают разрушение пленки жидкости, образуемой между металлическими стержнями 22 в емкостных датчиках 1, рас- 0 положенных в газовой среде вне жидкости. Во втором такте работы по заднему фронту второго импульса тактового генератора 9 происходит переключение первого триггера 16, на инверсном выходе которого 5 формируется уровень логического нуля, запирающий аналоговый ключ 18 для прохождения, через него сигнала генератора 19 ультразвуковых колебаний.

В третьем такте работы по заднему 0 фронту четвертого импульса тактового генератора 9 первый и второй триггеры 16 и 17 переводятся в состояние, при котором они подают на ключ 10 уровни логической единицы, обеспечивающие его отпирание. При 5 этом обеспечивается переход в режим измерения уровня жидкости.

Использование изобретения позволяет обеспечить значительное повышение точности измерения уровня жидкости в условиях 40 действия малых ускорений.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в дискретных емкостных уровнемерах. Цель изобретения - уменьшение погрешности измерения уровня жидкости. В начале измерения ключ 10 заперт у ровнями логического нуля, подаваемыми на него с триггеров 16 и 17, а аналоговый ключ 18 открыт уровнем логической единицы с инверсного выхода триггера 17. Сигнал генератора 19 ультразвуковых колебаний проходит через аналоговый ключ 18 и коммутатор 4 на ультразвуковые излучатели двух емкостных датчиков 1. При этом обеспечивается разрушение пленки жидкости между металлическими стержнями в емкостных датчиках 1, расположенных в газовой среде вне жидкости. По заднему фронту четвертого импульса тактового генератора 9 триггеры 16 и 17 переводятся В состояние, при котором они подают на ключ 10 уровни логической единицы, обеспечивающие его отпирание. При этом обеспечивается переход в режим измерения уровня жидкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения

21 (putZ