Уровнемер Советский патент 1978 года по МПК G01F23/26 

Изобретение относится к области приборостроения и измерительной технике и может быть применено для изме рения уровня при контроле и автоматизации производственных процессов. Известны уровнемеры, содержащие датчик, генератор с частотным выходом и частотомер l . Наиболее близкш 1 к предлагаемому по технической сущности является уровнемер, содержащий емкостный датчик коаксиальной конструкции, генератор и частотомер 22. Соблюдение требования постоянства емкости для каждого предела измерени приводит к усложнению конструкции датчика, неоправданно высоким технологическим требованиям при ПЕ ОИЗВОДстве уровнемеров. Целью изобретения является расширение диапазона измерения без усложнения конструкции датчика. та цель достигается тем, что в уровнемере между выходом генератора и частотомерсм включен дополнительны де.литель частоты с переменным коэффициентом деления, при этом для уровнемера с емкостным и индуктивным датчиком коэффициент деления делителя частоты выбирается из соотношениягде HOK - максимальный предел измерения; Ндц - .искомый предел измерения, ля уровнемера с резонансным датчикомУровнемер с датчиком, выполненным по многоканальной схеме, в которой каждый канал содержит отдельный генератор, генератор каждого канала датчика соединен с делителем, а делитель - с частотомером через синхронно работающие когшутаторы. На фиг. 1 .изображена, структурная схема предлагаемого уровня с одноканальным датчиком;- на фиг. 2 - то же, с многокана.пьньлл датчиком. ; Уровнемер с одноканальны датчиком состоит из датчика 1, подк.шочениого к генератору 2, делит еля 3 частоты с переменным коэффициентом деления. формирователя 4 периода и преобразователя 5 период-ток, входящих в состав частотомера .6. Уровнемер работает следующим образом. При изменении уровня среды изменяются парс1метры датчика 1 и соответственно частота генератора 2. Напряжение генератора с частотой f поступает на делитель частоты 3, коэффициент деления которого установлен в соответствие с пределом измерения. На выходе делителя 3 получается напряжение с частотой д « , оди наковой для всех пределов измерения. Далее напряжение с частотой i . , поступает на частотомер 6; где оно сначала преобразуется в формировател периода 4 в импульс, длительность которого Т обратно пропорциональна частоте i . Указанное преобразова ние осуществляется для повьпаения линейности выходной характеристики, так как зависимость периода от уровн обычно имеет более линейный характер чем зависимость частоты от уровня. Далее импульс длительностью Т преобразуется при помощи преобразова теля период-ток 5 в унифицированный токовый сигнал. Так как напряжение н входе частотомера имеет всегда одинаковую частоту, то схема частотомер одинакова для всех пределов измерени Коэффициент деления делителя 3 устанавливается из следующих соотношений. Для уровнемера с емкостным или индуктивным датчиком 1 (| где п он - максимальный предел изме рения; HOIJ- искомый предел измерения. Для уровнемера с резонансным дат чиком V04 «делгр- в случае использования многоканального датчика, например при изме рении уровня сред с меняющимися электрофизическими свойствами, в предлагаемом уровнемере также приме только один делитель частоты 3 с пе ременным коэффициентом деления (фиг. 2). Последовательность обрабо ки частотных сигналов делителем час тоты задается при помощи двух синхр но работающих коммутаторов 7 и 8. Таким образом, введение в уровнеер делителя с переменным коэффициеном деления расширяет диапазон изерения без усложнения конструкции атчика, так как появляется возможность изготавливать датчики из станартных необработанных труб, поперечные размеры которых постоянны для всех пределов измерения. Формула изобретения 1.Уровнемер, содержащий датчик, генератор и частотомер, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения без усложнения конструкции датчика, между выходом генератора и частотомером включен дополнительный делитель частоты с переменным коэффициентом деления, 2. Уровнемер по п.1, отличающийся тем, что для уровнемера с емкостным или индуктивным дагчиксм, коэффицие зт деления делителя частоты выбирается из соотнод1ения 1/ ОН ,7-- где Ндц- максимальный предел измерения;Ндц- искомый предел измерения. 3. Уровнемер по п.1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что для уровнемера с резонансным датчиком коэффициент деления частрты выбирается из соотношения ou 4. Уровнемер по п.1, отличающийся тем, что в уровнемере, содержащем датчик, выполненный по многоканальной схеме, в котором каждый канал родержит отдельный генератор, генератор каждого канала датчика соединен с делителем, а делитель - с частотомером через синхронно работающие коммутаторы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР 449501, q 01 Р 23/22, 1975. 2. Кабанов В. и. Транзисторный уровне 4ер для кипящих криогенных Приборы и системы жидкостей f управления 7, 1973.