Дискретный уровнемер Советский патент 1980 года по МПК G01F23/10 

(54) ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к области пнформационно-измерительной техники и может быть использовано в устройствах измерений и контроля урЬвия.

Известен поплавковый дискретный уро-, 5 внемер, содержащий поилавок с отрезком магиитопровода, закорачивающим П-образный магнитопровод с размещенными на нем индуктивными обмотками возбуждения, и измерения, измерщельноеустройство 1. Ю

В этой конструкции уровнемера обмотки измерения невозможно расположить на до статочно близком расстоянии друг от друга, что не позволяет добиться высокой разре- 15 щающей способности. При промежуточных положениях отрезка магнитоировода .между обмотками измерения возможна неоднозначность сч.итывания.

Наиболее близким по технической сущ 20 ности к описываемому является дискретный уровнемер, содержащий цилиндрический магиитопровод, иоилавок с укрепленным на нем ферромагнитным кольцом, обмотки возбуждения и измерения. Для устранения не-, 25 однозначности считывания используются два дополнительных зубчатых сердечника, а такжепороговое устройство и регистр па, мяти. Обмотки измерения размещены на кодирующих зубчатых сердечниках 2.30

В описанной конструкции уровнемера дискретность измерения ограничивается размерами зубцов кодирующих зубчатых сердечников и щириной ферромагнитного кольца. Стремление уменьшить их размеры уменьшает соотношеиие сигналов, соответствующих условным «един1щам и «нулям шкалы. Это не позволяет увеличить точность работы уровнемера.

Целью изобретения является повыщение точности работы дискретного уровиемера.

Эта цель достигается тем, что зубцы кодирующего сердечника выполнены по винтовой образующей, а на внутренней поверхности ферромагнитного кольца выполнены зубцы также/ по винтовбй образующей с противоположной нарезк10Й и с шагом, равным шагу зубцов кодирующего сердечника, при этом обмотки измерения расположены по образующим 1на поверхности кодирующего сердечника.

На фиг. 1 изображена конструкция описываемого уровиемера; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - развертка вин, товой поверхности сердечника с размещением обмоток считывания и положение относительно них зубцов ферромагнитного кольца (для определенности изображен частный случай, когда щирина зубца равна ширине паза, а количество обмоток измерения равно трем); на фиг. 4 - диаграмма выходных сигналов обмоток измерения.

Дискретный уровнемер содержит цилиндрический магнитопровод /, внутри которого установлен кодирующий зубчатый сердечник 2, на котором расположен поплавок .3 с. укрепленным на нем ферромагнитным, кольцом 4. На новерхности зубчатого сердечника 2 по винтовой образующей выполнены зубцы, а на внутренней поверхности ферромагнитного кольца 4 - зубцы также по винтовой образующей с противоположной нарезкой и с шагом, равным шагу зуб цов сердечника 2. Обмотки измерения 5 расположены -по образующим на поверхности кодирук щего С;ердечн ика 2, в верхней част1которого установлена обмотка возбуждения 6. flo образу19щей цилиндрического магнитоцровода 1 выполнены пазы 7, в которые входят выступы 8 кольца 4.

Описываемый дискретный уровнемер работает следующим образом.

При Изменении уровня жидкостр поплавок перемещает ферромагнитное кольцо 4 вдоль кодирук щего сердечника 2. При этом выступы 8 на кольце 4 и пазы 7 в цилиндрическом магнитопроводе / не позволяют кольцу 4 проворачиваться при перемещении. Магнитный поток, развиваемый обмоткой возбуждения 6, проходит по цилиндру 1 через ферромагнитное кольцо 4 по его зубчатой, винтовой поверхности и замыкается через зубчатую поверхность сердеч. -ника 2. При этом поток в обмотках измерения 6-/, 6-2, 6-3 (см. фиг. 3) наводит ЭДС, которые зависят от проводимости над участками обмюток измерения, находящихся в это время под поверхностью ферромагнитного кольца 4.

Участки, где зубец кольца 4 находится напротив зубца кодирующего сердечника 2 (на фиг. 3 - заштрихован), имеют наибо. льшую проводимость, так как в этом месте путь 1ПО зазору для потока мвни-м ален. СовОкупность таких участаов - зон повышенной проводимости создает комбинационную полосу повышенной нрОводимостй. При выбранных, для определенности, условиях полосы повышенной проводимости располага. ются верти;кально исмещают1ся по окружности зазора при вертикально,м перемещении кольца 4. Таким образом, обмотки ачитывания 6-1, .6-2, 6-3 при перемещении ферромагнитного кольца 4 .попадают в различные условия проводимости. ЭДС, наводимые в НИХ, модулируются в зависимости от положения полос проводимости, что в конечном итоге определяется уровнем жидкости.,

Таким образом, использование комбинационных полос повышенной пррводимости приводит к появлению эффекта электрической редукции, что в конечном итоге увеличивает точность измерения уровня.

Формула изобретения

Дискретный уровнемер, содержащий цилиндрический магнитопровод, внутри которого установлен кодирующий зубчатый

сердечник, на котором расположен поплавок с укрепленным на нем ферромагнитным кольц ом, обмотки возбуждения и измерения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, зубцы кодирующего

сердечника выполнены по винтовой образующей, а на внутренней поверхности ферромагнитного кольца выполнены зубцы также по винтовой образующей с противоположной нарезкой и с шагом, равным шагу

зубцов кодирующего сердечника, при этом обмотк1И измерения располжены по образующим на поверхности кодирующего сердечника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Авторское свидетельство СССР № i634ia2, :кл. G 01 F 23//12, 1977 (щрототип).