ЦИФРОВОЙ ЕМКОСТНЫЙ УРОВНЕМЕР Советский патент 1965 года по МПК G01F23/26 

Известны цифровые емкостные уройнемеры, в которых измерительная схема представляет собой шестиплечий емкостно-индуктивный мост с тесной индуктивной связью, а уравновешивание производится Переключением витков индуктивных плеч с помощью реверсивного двигателя.

Предлагаемый уровнемер отличается тем, что формирование регулирующих воздействий производится не по фазе выходного напряжения измерительной схемы, а по импульсам огибающей этого напряжения, получающимся вследствие изменения регулируемого числа витков с помощью модулятора, подключенного к устройству уравновещивания мостовой схемы с тесной индуктивной связью. Благодаря этому исключаются погрещности от влияния фазовых искажений в тракте усиления и в самой мостовой схеме и обеспечивается возможность получения цифрового отсчета измеряемого уровня.

На чертеже приведена схема цифрового емкостного уровнемера.

В его состав входят рабочий и два компенсационных датчики, помещенные в резервуар / с контролируемыми веществами, измерительная мостовая схема 2, модулятор 3, генератор 4j избирательный усилитель 5, амплитудный детектор 6, инвертор 7, импульсные усилители 8 и 9, триггер реверса 10, схема управления модулятором 11, мультивибратор 12, два диодных ключа 13 и 14, кипп-реле 15 и реверсивный счетчик 16 с цифровым устройством 17.

Мультивибратор 12 одним из своих выходов подключен к двум диодным схемам совпадения, входящим в состав схемы управления модулятором 11. Вторые входы этих схем совпадения подключены к выходам триггера

реверса 10. В зависимости от состояния триггера реверса на выходе одной из схем совпадения действует импульсное напряжение, подаваемое на один из крайних входов модулятора 3. Средний вход модулятора подключен

к другому выходу мультивибратора, и на нем постоянно действует импульсное напряжение. Благодаря этому осуществляется дискретное изменение чисел витков регулируемых плеч мостовой схемы в прямом и обратном направлениях. Огибающая выходного напряжения схемы, выделяемая детектором 6, представляет собой либо положительные (при удалении от равновесия), либо отрицательные (при приближении к равновесию) импульсы, синхронные с импульсным напрял ением мультивибратора 12. Положительный импульс огибающей, пройдя через импульсный усилитель 9, вызывает открывание диодного ключа 13. В р.езультате пусковой импульс с мультивибраНеобходимое для окончания переходных процессов в измерительной схеме и тракте усиления, .поступает через ключ 13 на триггер реверса 10, который опрокидывается и вызывает изменение направления счета и модуляции. Отрицательный импульс огибающей, пройдя через инвертор 7 и импульсный усилитель 8, вызывает открывание диодного ключа 14. При этом пусковой импульс с мультивибратора 12, задержанный кипп-реле 15, поступает через ключ 14 «a реверсивный счетчик 16, который срабатывает. В результате этого с помощью реле переключаются витки в измерительной мостовой схеме, и она приближается к радндвесию на один щаг. Этот цикл повторяется до полного уравновещивания схемы, после чего в огибающей выходного напряжения измерительной схемы действуют только положительные импульсы, вызывающие периодическое опрокидывание триггера реверса 10 и не вызывающие срабатывание счетчика 16. Посредством цифрового устройства 17 может быть произведен отсчет уровня в резервуаре 1.

Предмет изобретения

Цифровой емкостный уровнемер, содержащий три конденсаторных датчика, включенных в измерительную мостовую схему с тесной индуктивной связью между плечами, дискретное устройство уравновещивания мостовой схемы, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения уровня, к дискретному устройству уравновещивания подключен модулятор, изменяющий выходное напряжение МОСТОВОЙ схемы переключением числа витков индуктивных плеч.