Индуктивный дискретный уровнемер Советский патент 1979 года по МПК G01F23/24 

(54) ИНДУКТИВНЫЙ ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕМЕР

общей линии 8 ко вторичной аппаратуре - регистратору 9. Электромагнитный экран 10 длиной (п-1)Н, связанный с поплавком (не показанным), отслеживающим уровень жидкости, ,на фиг. 1 показан в исходном положении, в крайней нижней точке диапазона перемещения (диапазона измерения). Вверх от этой точки расположены основные катущки индуктивности 11-40 и дополнительные катущки индуктивности 41-70.

Основные катущки 11-40 в соответствии с изобретением по авт. св. N° 466389 расположены с шаго.м Н в п 6 группах по (п-1)5 катущек в каждой группе, причем расстояние между группами равно 2 (п-2)Н 8Н (т.е. между смежными групi..«naMH остается свободным место, достаточное для установки трех катущек). Все основные катушки 11-40 включены в измерительные каналы 1-6 (в данном случае последовательно) .

Дополнительные катушки 41-70 расположены группами, состав, расположение и связи которых иолностью аналогичны группам основных катушек, т.е. каждая из этих групп состоит из пяти кату1иек, расположенных с HiaroM Н, между групгтами расстояние равно 8Н (в том числе и расстояние между первой группой дополнительной и последней основной группой). Все дополнительные ка..-, .тyнJKи 41-70 включены в основ.ные каналы 1-6 и входят в диапазон перемещения поплавка. Для определения порядка распределения дополнительных катущек различных каналов в группах используется та же квадратичная матрица, которая была использована для основных групп.

Таким образом, в предлагае.мом уровнемере одна и та же последовательность катушек в диапазоне движения экрана повторяется дважды. Так как при движенииэкрана он будет, проходить два участка с одинаковыми сочетаниями катущек различных каналов, для ликвидации этой неоднозначности предлагаемый уровнемер снабжается релейным СНЖ 71, включенным в дополнительный канал (в данном случае в 7 канал). Этот СНЖ находится в исходном положении (канал 7 не задействуется) до тех пор, пока уровень жидкости находится ниже уровня первой дополнительной катущки 41. Как только жидкость достигнет уровня катушки 41, СНЖ срабатывает, задействуя канал 7, и остается в сработанном состоянии всё время, пока уровень жидкости превышает уровень катушки 41. Таким образом, во все сочетания задействованных каналов после достижения жидкостью уровня катущки 41 добавляется номер дополнительного канала (в данном случае 7), чем обеспечивается ликвидация отмеченной выще неоднозначности в определении положения экрана 10, т.е. уровня жидкости. Принцип действия СНЖ 71 может быть любым (изменение при появлении жидкости сопротивления, е.мкости и.in индуктивности рабочей среды, изменение освещепности и т.д.). В качестве иллюстрации

на фиг. 2 приведена схема СНЖ, по принципу действия аналогичная остальной части

уровнемера, т.е. использующая из.менение импеданса катушки индуктивности. Для этого СНЖ 71 включает катушку индуктивности 72, установленную на уровне, первой дополнительной катушки 41 в диапазоне движе- ння дополнительного поплавка с экраном

О 73, и включенную в измерительный канал 7, который, в свою очередь, включен в.регистратор 9 с помощью общей линии 8 аналогично остальны.м каналам. Катущка 72 может быть аналогична по всем параметрам остальным

J катушкам уровнемера; в этом случае экран 73 может иметь длину Н, достаточную для надежного экранирования катушки 72 (задействования канала 7); в принципе длина экрана 73 ограничена только этим требованием и в большую сторону она может быть

0i увеличена. Поскольку СНЖ 71 должен оставаться включенным все время, пока уровень жидкости находится выше катушки 72, то диапазон нере.мещения поплавка 73 ограничен сверху, например, упором 74. Аналогично этот диапазон может быть ограничен и снизу, так как для нормального функционирования СНЖ достаточно, чтобы поплавок 73 имел два четко фиксированных положения: верхнее, в котором катушка 72 надежно экранируется, задействуя канал 7, и нижнее, в

которо.м экранирование катущки 72 прекращается и канал 7 возвращается в исходное состояние. Для этого достаточно, чтобы расстояние между упорами 75 и 74, ограничивающими диапазон перемещения поплавка 73 соответственно сверху и снизу, было равно удвоенной длине поплавка, т.е. диапазон перемещения последнего был равен его длине.

Когда экран 10 находится за пределами измеряемого диапазона, например нижеего,

как показано на фиг. 1, ни одна из катушек 11-70 не экранируется, т.е. никакой из каналов 1-6 не задействован.

Регистратор 9 фиксирует это состояние схемы, как исходное. При повышении уровня жидкости ДО определенной величины экран 10, двигаясь вверх с поплавком, своей верхней частью начинает экранировать катушку 11, изменяя ееимпеданс. При изменении последнего на определенную величину задействуется канал 1, что фиксируется ре гистратором 9 как заполнение 1-го уровняинтервала.

При дальнейшем повышении уровня жидкости на величину Н аналогично экранируетs ся катущка 12, задействуя канал 2. Так как канал 1 при этом остается задействованным, то регистратор 9 в момент задействования канала 2 фиксирует заполнение 2-го уровняинтервала в виде сочетания задействованных каналов 1 и 2.

Следующее повышение уровня на величину Н приво7шт к экранированию катушки 13 и задействованию канала 3. Так как каналы 1 и 2 продолжают при этом оставаться задействованными, то регистратор 9 фиксирует одновременное задействование каналов 1,2 и 3 как заполнение 3-го уровня-интервала.

При дальнейшем поднятии уровня жидкости экранируется катушка 14 и задействуется канал 4; одновременное задействование каналов ;2;3 и 4 фиксируется регистратором 9 как заполнение 4-го уровня-интервала.

Следуюш.ее поднятие уровня жидкости приводит к тому, что экран охватывает максимальное для данной схемы число катушек 5 (все катушки первой снизу группы II -15), задействуя каналы I-5; регистратор 9 фиксирует одновременное задействование каналов 1, 2, 3, 4 и 5 как заполнение 5-го уровня-интервала.

При поднятии верхнего среза экрана 10 выше катушки 15 на величину Н, нижний срез экрана 10 сходит с катушки 11, прекращая ее экранирование, в результате чего канал I возвращается в исходное положение. Это положение экрана 10 характеризуется одновременным задействованием каналов 2, 3, 4 и 5, что и фиксируется регистратором 9 как заполнение 6-го уровня-интервала.

Далее аналогично фиксируется заполнение 7-го уровня-интервала (сочетание задействованных каналов 3, 4 и 5) и 8-го уровня-интервала (сочетание задействованных каналов 4 и 5). На следующем, 9-ом уровне-интервале из нижней группы катушек остается заэкранированной только катушка 15 из 5-го канала. Но при этом оказывается заэкранированной катушка 16 из следуюшей группы, принадлежащая также 5-му каналу. Таким образом, регистратор 9 фиксирует заполнение 9-го уровня-интервала по задействованию одного канала 5. То обстоятельство, что на этом уровне оказываются заэкранированными две катушки одного и того же канала, значения не имеет, так как задействование любого канала фиксируется только при изменении импеданса этого канала на определенную величину и дальнейшее изменение этого импеданса в ту же сторону на работе схемы не отражается.

Такие положения экрана 10, при которых он экранирует две катушки одногои того же канала, возникают при переходе от одной группы катушек к другой. На схеме (фиг. 2) пунктиром показано одно из таких положений экрана, при котором он экранирует катушки 40 и 41, включенные в канал I.

При поднятии нижнего среза экрана 10 выще катушки 15 прекращается экранирование катущек нижней группы, но при этом оказываются заэкранированными катушки 16 и 17 очередной, второй группы, что приводит к задействованию каналов 5 и 6 и фиксации по этому сочетанию очередного 10-го уровня-интервала.

Аналогично происходит фиксирование других уровне-интервалов по различным сочетаниям задействованных каналов 1 - 6.

Формула изобретения

Индуктивный дискретный уровнемер по авт. св. № 466389, отличающийся тем, что, с целью удвоения числа регистрируемых уровней при увеличении числа измерительных каналов на один, он дополнительно снабжен группами катушек индуктивности, аналогичными по числу катушек индуктивности, их расположению и связям с измерительными каналами основным группам катушек индуктивности и включенными последовательно им, а также релейным сигнализатором наличия жидкости, включенным в дополнительный измерительный канал и установленным на уровне первой катушки индуктивности дополнительной группы, смежной с последней катушкой индуктивности основной группы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 466389, кл. G 01 F 23/06, 1972.

иг.1

к л м н an и

1

, гл., I

W,rj

е г а е IK

.Z