Дискретный электроемкостный уровнемер Советский патент 1974 года по МПК G01F23/26 

1

Изобретение относится к устройствам автоматического контроля уровня неэлектропроводных жидкостей.

Известен электроемкостный сигнализатор уровня неэлектропроводных жидкостей, содержащий емкостные преобразователи, мост переменного тока, высокочастотный источник питания и показывающий прибор. Однако отмечается больщое число коммутационных цепей, связывающих преобразователи со вторичной аппаратурой,, при большом числе измеряемых значений уровня.

Предлагаемый уровнемер отличается тем, что емкостные преобразователи включены в смежные плечи мостов переменного тока параллельно опорным конденсаторам, причем последовательность включения преобразователей соответствует получению на выходе мостов информации об измеряемом уровне в виде кода Грея, а число мостов равно числу разрядов кода.

На фиг. 1 представлена структурная блоксхема уровнемера; на фиг. 2 - соединение электрических цепей.

Уровнемер состоит из емкостных преобразователей 1, расположенных по высоте измеряемого уровня, мостов переменного тока 2, содержащих дифференциальные трансформаторы 3 и опорные конденсаторы 4, высокочастотного генератора синусоидальных колебаний 5. Информация об измеряемом уровне тфедставлена в двоичной системе счисления кодом Грея, причем остаточное напряжение уравновешенного моста, которое снимается с выходной обмотки дифференциального трансформатора, принимается за нуль, а напряжение неравновесия - за единицу. Число мостов 2 и максимальное число контролируемых точек уровня связаны зависимостью:

где N - число контролируемых точек уровня;

п - число мостов, или разрядов кода. Уровнемер работает следующим образом.

Если ни один из преобразователей 1 не заполнен жидкостью, то все мосты 2 уравновешены и в выходных обмотках дифференциальных трансформаторов 3 наводятся остаточные э.д.с. Это соответствует кодовой комбинации

00000. При заполнении первого по высоте емкостного преобразователя 1 жидкостью его емкость изменяется, что приводит к нарушению равновесия моста 2, относящегося к первому разряду двоичной системы счисления.

Этому соответствует кодовая комбинация 00001. В случае заполнения второго по высоте емкостного преобразователя контролируемой жидкостью нарушается равновесие моста, относящегося ко второму разряду двоичной системы. При этом получается комбинация

00011. При заполнении третьего по высоте емкостного преобразователя жидкостью мост, принадлежащий к первому разряду, уравновешивается, что приводит к кодовой комбинации 00010 и т. д.

Таким образом, погружение какого-либо емкостного преобразователя в контролируемую среду или высвобождение его из этой среды приводит к равновесию или нарушает равновесие определенного моста. Это приводит к соответствующей кодовой комбинации на выходе устройства.

Предмет изобретения

Дискретный электроемкостный уровнемер неэлектропроводных жидкостей, содержащий

емкостные преобразователи, расположенные по высоте измеряемого уровня, мосты переменного тока в виде дифференциальных трансформаторов и опорных конденсаторов, высокочастотный генератор синусоидальных колебаний, отличающийся тем, что, с целью уменьщений числа коммутационных цепей, емкостные нреобразователи включены в смежные плечи мостов переменного тока параллельно опорным конденсаторам, причем последовательность включения преобразователей соответствует получению на выходе мостов информации об измеряемом уровне в виде кода Грея, а число мостов равно числу разрядов кода Грея.

I I

I