ТЕПЛОВОЙ СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ Советский патент 1974 года по МПК G01F23/22 

Изобретение относится к устройствам для контроля уровня жидкости при помощи терморезисторных датчиков и может найти применение в различных отраслях промышленности. Известен тепловой сигнализатор уровня жидкости, содержащий два терморезисторных датчика, один из которых расположен в заданной точке, а другой - выше, резистивный мост, в который оба датчика включены как плечи, а к измерительной диагонали моста через усилитель подключено пороговое устройство. Недостатком известного устройства является большое запаздывание сигнала при понижении уровня, т. е. при переходе из жидкой фазы в газовую. Для повышения быстродействия в предлагаемом сигнализаторе параллельно входу синхронного детектора подключен усилитель с двумя амплитудными детекторами на выходе, .оединенными через равные по величине резисторы с входом второго порогового устройства, причем постоянная времени цепи разряда одного детектора меньше постоянной времени терморезистора при переходе из жидкости в газовую среду, у другого детектора постоянная времени выбрана на порядок больше постоянной времени терморезистора, а выходы пороговых устройств соединены с входами схемы «И. На чертеже представлена принципиальная схема описываемого сигнализатора. Сигнализатор содержит рабочий терморезисторпый датчик 1, расположенный в заданной точке диапазона измерения, и компенсационный терморезисторный датчик 2, расположенный выше, в газовой среде. Датчики соединены последовательно и подключены к постоянным резисторам 3 и 4, образуя четырехплечий мост, и к обмотке трансформатора 5. Измерительная диагональ моста подключена ко входу синхронного детектора 6, выход которого соединен с пороговым устройством 7. К второму входу порогового устройства 7 подключен источник смещения 8. Параллельно входу детектора 6 подключен усилитель 9 с двумя амплитудными детекторами 10 и 11 на выходе. Амплитудные детекторы разрядными сопротивлениями 12, 13 подключены к второму пороговому устройству 14. К входу устройства 14 подключен также источник смещения 15. Выходы устройств 7 и 14: подключены к схеме «И 16 на выходе сигнализатора. Устройство работает следующим образом. Когда оба терморезисторных датчика 1, 2 в газовой фазе, напряжения на входе детектора 6 и на выходе устройства 7 равны нулю;

сигнал на выходе устройства 14 за счет источника смещения 15 равен «1 (единице) и, следовательно, на выходе сигнализатора тоже нуль. С погружением датчика 1 в жидкость напряжение на выходе детектора 6 растет, а с превышением напряжения смещения устройство 7 формирует равный «I сигнал на своем выходе. В это же время значения на.пряжений на выходах амплитудных детекторов синхронно растут, на вход устройства 14 .поступают равными в противофазе, и, следовательно, на выходе устройства 14 равный ,«1 сигнал сохраняется. На выходе сигнализатора появляется равный «1 сигнал, по которому судят о достижении уровнем контролируемого значения.

При освобождении датчика 1 от жидкости (понижение уровня) напряжение между общими точками двух терморезисторпых датчиков и двух постоянных резисторов медленно (с постоянной времени терморезистора при переходе из жидкости в газовую среду) убывает. С такой же скоростью синхронно убывает напряжение на выходе амплитудного детектора 10, постоянная цепи разряда которого много меньше постоянной цепи разряда детектора 11. Так как постоянная цепи разряда детектора 11 еще и много больше постоянной времени терморезисторного датчика 1, папряжение на его выходе убывает много медленнее, чем на детекторе 10, а с превышением разности этих двух напряжений на входе устройства 14 порога срабатывания и напряжения смещения, последнее формирует равный нулю сигнал у себя на выходе, а следовательно, и на выходе схемы «И 16. Это состояние сигнализатора сохраняется до конца переходного процесса, обусловленного инерцией терморезисторного датчика 1. Если до окончания переходного процесса уровень вновь достигнет датчика 1, напряжения на выходах детекторов 10 и 11 выравниваются, а на выходе порогового устройства 14 вновь появляется равный «1 сигнал.

Предмет изобретения

Тепловой сигнализатор уровня жидкости, содержащий два терморезисторных датчика,

один из которых расположен в заданной точке, а другой - выше, четырехплечий резистивный мост, два смежных плеча которого образуют датчики, а два других плеча - постоянные резисторы, синхронный детектор и

пороговое устройство, подключенные последовательно к диагонали моста, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, параллельно входу синхронного детектора подключен усилитель с двумя

амплитудными детекторами на выходе, соединенными через равные по величине резисторы с входом второго порогового устройства, причем постоянная времени цепи разряда одного детектора меньше постоянной времени терморезистора при переходе из жидкости в газовую фазу, у другого детектора постоянная времени выбрана на порядок больше постоянной времени терморезистора, а выходы пороговых устройств соединены с входами схемы «И.

1 i