ЭНДОВИБРАТОРНЫЙ УРОВНЕМЕР С ВРЕМЕННОЙ РАЗВЕРТКОЙ Советский патент 1965 года по МПК G01F23/284 

Известные эндовибраторные уровнемеры, основанные на использовании резонансных свойств сосудов с измеряемой средой, содержат высокочастотный генератор, частота которого с помощью электромеханической следящей системы автоматически настраивается на резонансную частоту сосуда с измеряемой средой. Настройка частоты генератора осуществляется перемещением роторной пластины переменного конденсатора, включенного в задающий контур генератора. Следовательно, по углу поворота ротора переменного конденсатора можно судить об уровне среды в сосуде. Имея высокие технические показатели, указанные уровнемеры имеют также ряд недостатков, ограничивающих область их применения: наличие подвижной электромеханической следящей системы и связанных с ней динамических погрешностей, зависимость точности измерения от стабильности высокочастотного генератора, отсутствие корректирующих устройств, позволяющих компенсировать погрешности, вызванные значительным изменением электромагнитных свойств измеряемой среды.

В предложенном уровнемере применено измерительное электронное устройство, содержащее частотный модулятор, изменяющий частоту генератора по линейному закону в пределах рабочего диапазона частот сосуда, измерительный генератор пилообразного напряжения, блок синхронизации, запускающий измерительный генератор в момент совпадения частоты высокочастотного генератора с резонансной частотой, соответствующей пустому сосуду, пиковый детектор, блокирующее устройство и триггер управления. Кроме того, в предложенном устройстве применено корректирующее устройство, выполненное на основе

измерительного генератора и эталонного сосуда-датчика, позволяющее нелинейно деформировать масштаб шкалы уровнемера посредством изменения угла наклона пилообразного напряжения измерительного генератора. Такая конструкция устройства позволяет устранить отмеченные недостатки известных устройств того же типа.

На чертеже изображена принципиальная схема уровнемера.

Высокочастотный генератор собран на лампе 1 по схеме несимметричного мультивибратора. Частота его изменяется ферритовым модулятором от fjtaKC до мин где и соответствующие резонансные частоты пустого и заполненного сосуда. Временной закон изменения частоты задается фантастронным генератором 2. Для согласования низкоомной обмотки ферритового модулятора и высокоомного выхода фантастрона применяется какочастотного генератора поступает на вход рабочего и эталонного сосудов-датчиков, а также на блок синхронизации. В момент совпадения частоты генератора с полосой пропускания датчиков-сосудов и блока синхронизации на их выходах выделяются импульсы.

Блок синхронизации состоит из резонансного контура фиксированной частоты 4, 5, 6, детектора 7 и усилителя-формирователя 8. Им пульс с выхода блока синхронизации опрокидывает триггер 9 в электроппом измеритель-ном устройстве и запускает измерительный генератор 10 пилообразного напряжения. Выходной импульс с датчика-сосуда после соответствующего усиления и формирования поступает на второй вход триггера и прекращает нарастание напряжения измерительного генератора. Абсолютная величина этого напряжения, пропорциональная измеряемому значению уровня, фиксируется с помощью пикового детектора 11 и балансного измерителя 12. Формирователь 13 выдает импульс, совпадающий по времени с верщиной импульса, поступающего с датчика, что позволяет устранить влияние изменения добротности датчика на точность измерения уровня. Эталонный датчик полностью заполняется измеряемой средой.

До начала измерения уровнемер подключается к эталонномудатчику и регулировкой сопротивления 14 добиваются совпадения стрелки с тарировочным значением на щкале уровнемера. Для устранения влияния обратного хода частотной развертки генератора имеется устройство блокировки 15 для срыва колебаний высокочастотного генератора на время обратного хода.

Предмет изобретения

Эндовибраторный уровнемер с временной разверткой, содержащий высокочастотный генератор для возбуждения электромагнитных колебаний в сосуде с измеряемой средой, отличающийся тем, что, с целью безынерционного измерения уровня, исключения динамических погрешностей измерения и упрощения конструкции, в нем выполпено электронное измерительное устройство, содержащее модулятор для периодического линейного изменения частоты генератора от максимальной, соответствующей резонансной частоте пустого сосуда, до минимальной, соответствующей резонансной частоте заполненного сосуда, измерительный генератор пилообразного напряжения, блок синхронизации для запуска измерительного генератора в момент совпадения частоты высокочастотного генератора с резонансной частотой, соответствующей пустому сосуду, пиковый детектор для измерения максимальной величины пилообразного напряжения измерительного генератора, блокирующее устройство для устранения влияния обратного хода развертки высокочастотного генератора на результат измерения генератора пилообразного напряжения, триггер управления для

формирования временного сигнала, пропорционального значению измеряемого уровня.

2. Эндовибраторный уровнемер по п. 1, огличающийся тем, что, с целью компенсации погрещностей, вызванных изменением электромагнитных свойств измеряемой среды, нестабильностью высокочастотного генератора и напряжением питания, в нем выполнено корректирующее устройство, содержащее измерительный генератор пилообразного напряжения

и эталонный датчик, заполненный измеряемой средой, для нелинейной деформации масщтаба щкалы уровнемера посредством изменения угла наклона пилообразного напряжения генератора в соответствии с резонансной

частотой эталонного датчика. т J,. 11 ч i .