Поплавковый уровнемер Советский патент 1991 года по МПК G01F23/24 

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для контроля уровня агрессивных и взрывоопасных жидкостей.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На чертеже представлена блок-схема поплавкового уровнемера.

Уровнемер содержит цилиндрический поплавок 1, в донной части которого установлен постоянный магнит 2, а в верхней части - сердечник 3 из магнитного материала,, помещенный в закрепленный на контролируемой емкости А патрубок 5 из немагнитного материала, на котором установлены соленоид 6 и датчик 7 Виганда. К выходу датчика 7 Виганда подключен компаратор 8, соединенный своим выходом через блок 9 задержки с первым входом триггера 10, подключенного вторым входом через последовательно соединенные реге- неративный компаратор 11, дифференциатор 12 и предварительный усилитель 13 к выходу магнитоэлектрического преобразователя 14, установленного на донной части контролируемой емкости 4. К выходу триг- гера 10 подключены последовательно соединенные усилитель 15, усилитель 16 постоянного тока и соленоид 6, схема ИЛИ 17 и вход запуска таймера 18. Тактовый вход таймера соединен с вторым входом схемы ИЛИ 17 и с выходом тактового генератора 19, при этом первым и вторым выходами таймер 18 подключен соответственно к входу установки нуля счетчика 20 и входу записи оперативного запоминающего устройства 21, через которое к информационным выходам счетчика 20 подключены последовательно постоянное запоминающее устройство 22 и блок 23 индикации.

Уровнемер работает следующим обра- зом.

Пусть на выходе триггера 10 присутствует уровень лог. 1. При этом на выходе усилителя 15 формируется потенциал высокого уровня и через соленоид 6, подключен- ный к выходу усилителя 16, течет ток, вызывающий появление магнитного поля, с помощью которого сердечник 3 втягивается внутрь соленоида 6.

При достижении сердечником 3 крайне- го верхнего положения за счет увеличения магнитной индукции срабатывает датчик 7 Виганда и на его выходе формируется короткий импульс, поступающий на вход компаратора 8, с выхода которого импульс заданной полярности после задержки на время, необходимое для окончания переходных процессов и перезаписи информации, с выхода блока задержки поступает на первый вход статического триггера 10, на

выходе которого при этом формируется уровень лог. О. При этом на выходах усилителей 15 и 16 соответственно напряжение и ток равны нулю, а следовательно, и магнитное поле соленоида 6 равно нулю.

С исчезновением магнитного поля соленоида 6 цилиндрический поплавок 1 начинает погружаться. Причем скорость его погружения уменьшается с повышением уровня жидкости в контролируемой емкости 4 за счет увеличения архимедовой силы.

Время погружения цилиндрического поплавка из крайнего верхнего положения и крайнее нижнее положение определяется с помощью счетчика 20, подключенного счетным входом через схему ИЛИ 17 к выходу тактового генератора 18. При достижении цилиндрическим поплавком 1 крайнего нижнего положения при приближении постоянного магнита 2 повышается потенциал на выходе магнитоэлектрического преобразователя 14.

Усиленный предусилителем 13 и продифференцированный дифференциатором 12 сигнал в виде короткого импульса поступает на вход регенеративного компаратора 11, на выходе которого формируется уровень лог. 1 с поступлением которого на второй вход триггера 10 на его выходе формируется уровень лог. Г.

При поступлении уровня 1 на первый вход схемы ИЛИ 17 последняя перестает пропускать импульсы с выхода опорного генератора на счетный вход счетчика 20, после чего информация на его выходе перестает изменяться.

С поступлением уровня лог. 1 с выхода триггера 10 на вход запуска таймера 18 на его втором и первом выходах формируется последовательность из двух импульсов, с помощью которых информация с выхода счетчика 20 переписывается в оперативное запоминающее устройство 21, а затем счетчик 20 обнуляется .

С появлением уровня лог. 1 на выходе триггера 10 в соленоиде вновь формируется магнитное поле и весь цикл измерения повторяется.

Формула изобретения

Поплавковый уровнемер, содержащий установленный на патрубке соленоид, подключенный к выходу усилителя постоянного тока, установленный внутри патрубка сердечник из магнитного материала, соединенный с цилиндрическим поплавком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены постоянный магнит, установленный в донной части цилиндрического поплавка, магнитоэлектрический преобразователь,

установленный с наружной стороны контролируемой емкости соосно с цилиндрическим поплавком, последовательно соединенные предварительный усилитель, подключенный к выходу магнитоэлектрического преобразователя, дифференциатор, регенеративный компаратор, триггер и усилитель, подключенный к входу усилителя постоянного тока, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, схема ИЛИ, счетчик, оперативное запоминающее устройство, постоянное запомина0

ющее устройство и блок индикации, последовательно соединенные датчик Виганда, установленный на патрубке соосно с соленоидом, компаратор и блок задержки, подключенный к второму входу триггера, таймер, входом запуска подключенный к выходу триггера и второму входу схемы ИЛИ, первым и вторым выходами - к входу обнуления счетчика и к входу записи оперативного запоминающего устройства соответственно, а тактовым входом - к выходу генератора тактовых импульсов.

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность измерения уровня агрессивных и взрывоопасных жидкостей. При появлении управляющего сигнала по обмотке соленоида 6 протекает ток, в результате чего внутрь соленоида 6 втягивается сердечник 3 из магнитного материала вместе с цилиндрическим поплавком 1. По достижении крайнего верхнего положения запускается измерительная схема и одновременно отключается ток через соленоид 6. При этом цилиндрический поплавок 1 начинает погружаться. Скорость погружения и время достижения поплавком крайнего нижнего значения определяются уровнем жидкости в контролируемой емкости 4. По достижении поплавком крайнего положения отключается измерительная схема, состоящая из генератора 19 тактовых импульсов, счетчика 20. таймера 18, оперативного запоминающего устройства 21 и постоянного запоминающего устройства 22. Результат измерения выводится на блок 23 индикации. 1 ил. W Ё о VI ел Os 00 hO