Индуктивный дискретный уровнемер Советский патент 1981 года по МПК G01F23/12 

Изобретение относится к устройствам дискретного измерения уровня жидкостей индуктивным методом и пред назначено для использования в тех отраслях промьишенности, где требует ся применение герметичного первичного преобразователя с большим количес вом дискретных, точек. Известны индуктивные дискретные уровнемеры, чувствительные элементы которых включают в себя магнитный по плавок и трансформаторы. Количество трансформаторов равно числу уровней. Трансформатор имеет две обмотки первичную и вторичную. Вторичные обмотки трансформаторов соединены попарно встречно. Поскольку трансформаторы идентичны, то напряжение разбаланса, возникгиощее на парах вторичных обмоток, н велико. Сигнал разбаланса возникает тогда когда магнитный поплавок перемещаемый уровнем жидкости, создает снаруж замкнутый магнитопровод для одного из трансформаторов пары 11. Недостатком устройства является низкая надежность, обусловленная бол шим числом выводов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является индуктивный дискретный уровнемер, содержащий поплавок с магнитом и трансформаторные датчики, разделенные на группы, содер кащие по несколько вторичных обмоток, объединенных между собой встречно-последовательно для получения двоично-десятичного кода и подключенных к дешифратору, и генератор 121. Однако уровнемер имеет сложную конструкцию, что обусловлено сложностью соединения обмоток внутри первичного преобразователя. Это приводит к снижению нгщежности уровнемера в эксплуатации и затрудняет конструирование зонда с большим числом чувствительных элементов при малых диаметрах зонда, размеры которого обычно определяются стандартами конструкции баков с жидкостью. Цель изобретения - повышение надежности уровнемера и уменьшение количества выводов из первичного преобразователя. Указанная цель достигается тем, что в уровнемер введены два временных распределителя, подключенных входами к генератору, один из которых

соединен выходами с дешифратором, а другой - с первичными обмотками датчиков, причем к каждому выходу данного распределителя подключено не более двух первичных обмоток датчиков от каждой группы.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого уровнемера; на фиг. 2 временная диаграмма, поясняющая его работу.

Индуктивный дискретный уровнемер содеркит первичный преобразователь 1, состоящий из магнитного поплавка и двух обмоточных трансформаторных датчиков, временной распределитель 2 на восемь интервалов, задаюший генератор 3, схему 4 совпадения, временной распределитель 5 на восемь интервалов, дешифратор б и элементы 7 памяти.

Задающий генератор 3 запускает временной распределитель 2. На выходах 2 1, 2-2... 2-8 распределителя формируются импульсы питания. Первичные обмотки датчиков, питаемые этими импульсами, разделены на восемь звеньев по числу выходов, временного распределителя...

Временной распределитель 5 запускается на частоте - через схему 4 совпадения. Сигналы с выходов 5-1, 5-2... 5-8 распределителя управляют дешифратором б, ни который поступают сигналы со вторичных обмоток датчиков, разделенных на восемь групп. в каждой группе имеется шестнадцать последовательно соединенных обмоток, включенных попарно встречно друг другу.

Следовательно, при отсутствии выбора поплавком одного из трансформаторов , ВЫХОДНОЙ сигнал - сигнал разбаланса в данной группе невелик. При выборе поплавком одного из трансформаторов на выходе группы, включающей выбранный трансформатор, появляется . импульс в интервале времени, соответствующем данному чувствительному элементу .

Таким образом, выбор сигнала уровня сводится к обнаружению возбужденного соответствующим трансформатором импульса по его временному положению обусловленному колшутацией обмоток при синхронном питании датчиков.

Опрос выходных групп датчиков со стороны временного дешифратора произаодится на частоте

г Рзг РЗГ рзг п.к 8-8 6

где - частота задающего генератора;

- количество звеньев питания датчиков;

- - число групп вторичных обмоток датчиков.

Количество связей, которое необходимо обеспечить с первичным преобразователем в этом приборе, равно

К+п 8 + 8 16, к ним необходимо добавить 1 общий.

По каждому из выводов первичного преобразователя передаются на дешифратор бигналы о 16 уровнях,из которых 8 четных и 8 нечетных,отличающихс полярностью импульса.

Выбор уровня дешифратором поясняется на фиг. 2 (выбор поплавксм 10-го уровня). На входах ; дешифратора про 1; сходит разделение четных и нечетных уровней по их полярности, а затем выдел5зцотся 64 интерваша в каждой полярности.

Дешифратор имеет 12 независимых выходов (-по числу уровней М) , которые подключаются к элементам 7 памяти. Далее сигналы поступают на индикацию.

Простота конструкции датчика, выполненного на базе двухобмоточного трансформатора, простота схемы соединения датчиков внутри первичного преобразователя, по сравнению с известным, обеспечивают более высокую надежность уровнемера и малое количество выводов из первичного преобразователя.

Формула изобретения

Индуктивный дискретный уровнемер, содержащий первичный преобразователь, включающий в себя магнитный поплавок и трансформаторные датчики,объединенные в группы, дешифратор с последовательно соединенными элементами памяти и индикатором, и генератор, причем вторичные обмотки дифференциальных датчиков в каждой группе соединены встречно-последовательно и подключены к дешифратору, отличагащияс я тем, что, с целью повышения надежности и сокращения количества выводов из первичного преобразователя, в уровнемер введены два временных распределителя, подключенных входами к генератору, один из которых соединен выходами с дешифратором, а другой - с первичными обмоткг1ми датчиков, причем к каждому выходу данного распределителя подключено не более двух первичных обмоток датчиков QT каждой группы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

W 315943, кл. G 01 F 23/10, 21 07.69

2.Авторское свидетельство СССР

№ 445844, кл. G 01 F 23/10, 15.04.72 (прототип ).

Поплавок

Зонд