ПОПЛАВКОВЫЙ ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕМЕР Советский патент 1972 года по МПК G01F23/70 

Изобретение относится к технике измерения уровня жидкостей поплавковыми средствами.

Известные поплавковые дискретные уровнемеры, содержащие поплавок с отрезком магнитопровода, закорачивающим П-образный магнитопровод с размещенными на нем индуктивными обмотками возбуждения и измерения, и измерительное устройство, не обладают достаточной точностью. В предложенном уровнемере измерительное устройство выполнено на тороидальных сердечниках, количество которых соответствует числу обмоток .измерения и каждый из которых снабжен считывающей, компенсирующей, записывающей и выходной обмотками. Каждая обмотка измерения соединена со считывающей обмоткой соответствующего сердечника и с компенсирующей соседнего. Выходные обмотки каждого сердечника подключены к кодирующему шифратору, считывающие обмотки включены встречно, а компелсирующие - согласно с записывающей обмоткой, проходящей последовательно через все сердечники.

На чертеже приведена схема поплавкового уровнемера.

Схема содержит источник / возбуждающего чапряжения (например, генератор импульсов с формирователем прямоугольных импульсов), щифратор 2, П-образный магнитопровод 3,

подвижной поплавок (не показан на чертеже) с укрепленным на нем магнитопроводом 4 (пермаллой, феррит и т. д.), обмотку 5 возбуждения, обмотки 6 измерения, тороидальные сердечники 7, считывающие обмотки 8,

компенсирующие обмотки 9, записывающие

обмотки JO постоянного смещения, выходные

обмотки //.

Магнитопровод 4, перемещаясь, замыкает

два продольных сердечника П-образного магнитопровода 3. На поперечной части П-образного магнитопровода 3 расположена обмотка 5 возбуждения. Обмотка 5 питается от источника / импульсного напряжения.

На одном из двух продольных участков магнитопровода, имеющих длину, равную высоте резервуара с жидкостью, размещены дискретно на любом уровне п расстоянии одна от другой измерительные обмотки 6. Один конец каждой обмотки заземлен, а другой подсоединен к обмоткам двух соседних тороидальных сердечников 7.

Каждая измерительная обмотка 6 соединена со считывающей обмоткой 8 своего сердечпика 7 и с компенсирующей обмоткой 9 соседнего сердечника 7. Все сердечники 7 последовательно прошиты записывающей обмоткой 10 постоянного смещения. Выходные обмотки }1 каждого сердечника подключены

Поле считывающих обмоток 5 в каждом сердечнике 7 направлено против поля записывающей обмотки 10. Поле компенсирующей обмотки 9 совпадает по направлению с полем обмотки 10. Ампер-витки считывающей обмотки 5 выбраны больще суммы ампер-витков записывающей обмОтки 10 и коэрцитивной силы сердечника. Ампер-влтки записывающей обмотки 10 выбра.ны несколько больще величины коэрцитивной силы.

Допустим, что уровень жидкости в резервуаре определяется высотой Н и магпитопровод 4 занимает положение, указанное на чертеже. Тогда в измерительных обмотках 6, расположенных в замкнутой части магнитопровода, наводится максимальная э.д.с., в остальных обмотках - небольщая, практически равная нулю, помеха.

Поскольку ампер-витки измерительных обмоток 6 равны между собой, то в соответствующие измерительные обмотки 6 сердечников подается одинаковый по величине сигнал, в остальные обмоткн сердечников 7 сигнал не поступает.

Во всех сердечниках 7, кроме сердечника, соответствующего измерительной обмотке 6, находящейся выще магнитопровода 4, ампервитки считывающих обм ОтО|К 8 меньще суммы ампер-витков компенсирующей 9 и записывающей 10 обмотак, а, следовательно, эти сердечники не перемагничиваются и в их выходных обмотках 11 э. д. с. сигнала не наводится.

Из всех сердечников 7 перемагничивается только указанный сердечник, так как в его компенсирующей обмотке 9 отсутствует иль пульоное напряжение, поскольку она соединена с измерительной обмоткой 6, находящейся в разомкнутой части магнитопровода, а поле считывающей обмотки 8 больще результирующего поля, определяемого полем записывающей обмотки 11 и коэрцитивной силой сердечника вследствие того, что измерительная обмотка 6, с которой она соединена, находится

в замкнутой части магннтопровода.

По окончании считывающего импульса указанный сердечник 7 полем записывающей обмотки 10 возвращается в исходное состояние и, таким образом, с выходной обмотки периодически поступают импульсы сигнала с частотой питающего напряжения на щифратор 2. С выхода щифратора 2 сигнал, соответствующий положению поплавка в резервуаре с жидкостью, выдается в виде кода.

Предмет изобретения

Поплавковый дискретный уровнемер, содержащий поплавок с отрезком магпитопровода, закорачивающим П-образный магнитопровод с размещенными на нем индуктивными обмотками возбуждеЕия и измерения, и измерительное устройство, отличающийся тем, что, с целью

повыщения точности, в нем измерительное устройство выполнено на тороидальных сердечниках, количество которых соответствует числу обмоток измерения и каждый из которых снабжен считывающей, компенсирующей, записывающей и выходной обмотками, причем каждая обмотка измерения соединена со считывающей обмоткой соответствующего сердеч ни.ка и с компенсирующей соседнего, выходные сблютки каждого сердечника подключены

к кодирующему щифратору, считывающие обмотки включены встречно, а компенсирующие - согласно с записывающей обмоткой, проходящей последовательно через все сердеч.ники.