Устройство для измерения уровня Советский патент 1991 года по МПК G01F23/24 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть кс- пэльзовано в системах измерения урон- ня различного назначения, в частности в технологических системах химического производства.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения автоматической адаптации к плотности и меряемой жидкости .

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит поплавок 1 , противовес 2, мерный шкив 3, датчик - попожения поплавка, датчик 5 дав- пенич жидкости, алгебраический сумматор 6, первый 7 и второй 8 компараторы, первый 9 и второй 10 ключи, фильтр 11 нижних частот, блок 12 индикации, формирователь 13 импульсов, генератор 14 тока и конденсатор 15. При этом поплавок 1 соединен с противовесом 2 гибким звеном 16, переброшенным через мерный шкив 3, механически связанный с датчиком 4 положения поплавка, первый выход 17 которого соединен с первым входом 18 первого компаратора 7 и с первым .входом 19 сложения алгебраического сумматора 6. Второй вход 20 первого компаратора 7 соединен с первым входом 21 второго компаратора 8 и через включенные параллельно первый

оэ гс j

оо

иЈъ

со

ключ 9, генератор 14 тока и конденсатор 15 с шиной нулевого потенциала (не обозначена), а также с первым выводом 22 второго ключа 10, второй вывод 23 которого соединен с вторым суммирующим входом 24 алгебраического сумматора бис выходом датчика 5 давления жидкости. Второй выход 25 датчика 4 положения поплавка соедине с третьим вычитающим входом 26 алгебраического сумматора 6, выход которого соединен с вторым входом 27 второго компаратора 8, подключенного выходом через формирователь 13 им- пульсов к входу 28 управления первого ключа 9, а выход первого компаратора 7 соединен с входом 29 управления второго ключа 10, выход которого через фильтр 11 низких частот coe динен с входом блока 12 индикации.

Датчик 4 положения поппавка содержит источник 30 напряжения, соединенный с вторым выходом.25, а также с шиной нулевого потенциала че- рез потенциометр 31, подвижный контакт которого соединен с выходом 17.

Фильтр 11 нижних частот содержит включенный между его входом и выходом резистор 32, а также конден- сатор 33, включенный между выходом и шиной нулевого потенциала.

В устройстве коэффициент передачи К входа 19 алгебраического сумматора 6 равен

9

КА

(О

коэффициент передачи К. по входу 24. равен

v - к 14 у

(2)

коэффициент передачи К g по входу 26

равен

К.Ро п

U

(3)

ЪО

а коэффициент преобразования К блока 12 индикации равен

v K S К - г; г-

К-4 К-5

(4)

К - устанавливаемый произвольно

масштабный коэффициент; w - погонный нес гибкого звена 16;

К.- коэффициент преобразования датчика 4,

Kg- коэффициент преобразования датчика 5;

S - площадь сечения поплавка 1, имеющего правильную геометрическую формуJ U-jo - напряжение источника 30,

PQ - нескомпенсированный противовесом 2 вес поплавка 1, выбираемый из условия

РО

Устройство работает следующим образом.

Напряжение источника 30 через выход 25 датчика 4 положения поплавка поступает на вычитающий вход 26 алгебраического сумматора 6 и на потенциометр 31, на подвижном контакте которого формируется напряжение, отражающее положение 11 д поплавка 1 относительно его основания и места расположения датчика 5 давления жидкости. Сигнал с подвижного контакта потенциометра 31 величиной

и,7 н4.к4

(5)

поступает на выход 17 датчика 4 положения поплавка и далее на суммирующий вход 19 алгебраического сумматора 6 и на вход 18 компаратора 7, на вход 20 которого поступает напряжение с конденсатора 15.

Напряжение 1(, с выхода алгебраического сумматора 6

U& U,7. +U5-Ka4-U3o- КС6 (6)

поступает на вход 27 компаратора 8, на вход 21 которого поступает напряжение с конденсатора 15 . Время Т равно

Т

U6

.

(7)

В дальнейшем устройство работает аналогичным образом, периодически переключая ключи 9 и 10 и чередуя циклы заряда и разряда конденсатора 33 фильтра 11 нижних частот, на выходе которого при достаточно большой величине -/( постоянной времени фильтра

Ј« R4C СЗЭ

формируется практически постоянное напряжение U величиной

U

44

5 f

(8)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах измерения уровня, в частности в технологических системах химического прбизводства. Цель изобретения - расширение функцио- няпьных возможностей. Напряжение источника 30 через выход 25 датчика 4 положения поплавка поступает на вы- итающий вход 26 алгебраического сумматора 6 и на потенциометр 31, на подвижном контакте которого формируется напряжение, отражающее положение HI поплавка 1 относительно его основания и места расположения датчика 5 давления жидкости. Сигнал с подвижного контакта потенциометра 31 поступает на выход 17 датчика 4 положения поплавка и далее на суммирующий вход 19 алгебраического сумматора 6 и на вход 18 компаратора 7, на вход 20 которого поступает напряжение с конденсатора 15. При изменении плотности жидкости поплавок 1 всплывает или погружается на соответствующую величину, что приводит к изменению напряжения на выходе 17 датчика 4 и увеличению длительности импульса на выходе компаратора 7. 1 ил. S (Л с