Индуктивный преобразователь уровня электропроводных сред Советский патент 1981 года по МПК G01F23/26 

1

Изобретение относится к приборостроению и измерительной технике и может быть использовано для контроля уровня электропроводных сред в слож- j ных условиях эксплуатации.

Известны устройства для измерения уровня электропроводных сред, содержащие катушку индуктивности и использующие эффект взаимодействия электро- |Q магнитного поля этой катушки с контролируемой средой Ij.

Наиболее близким к предлагаемому является индуктивный преобразователь, содержащий распределенные по высоте 15 изменения уровня измерительные катушки и пассивные катушки, вынесенные, за пределы измеряемой среды. Измерительные и пассивные катушки образуют систему параллельных мостов, питае- 20 мых общим генератором, напряжения звуковой частоты. Точки соединения измерительных и пассивных катушек попарно через одну подключены к индикаторам напряжения 2.

Недостатков известного устройства является отс тствие информации об, изменении уровня контролируемой среды между любыми двумя соседними измерительными катушками, т. е. наличие 30

значительной погрешности дискретности.

Цель изобретения - получение требуемого вида зависимости сигнала преобразователя отуровня и повышение точности преобразования.

Указанная цель достигается тем, что индуктивный преобразователь уровня, содержащий распределенные по высоте изменения уровня измерительные катушки и пассивные катушки, вынесен ные за пределы контролируемой среды, образующие соответственно активные и пассивные плечи мостовых измерительных схем, для получения требуемого вида зависимости сигнала от величины уровня снабжен дополнительными, катушками, длина которых равна-расстоянию между измерительными катушками и расположейными между ними, включенными в активные плечи мостовых схем последовательно с измерительными, причем отношение чисел витков измерительных и дополнительных катушек равно отношению их длины умноженному на отношение производных сигнала с этих катушек по уровню, определяемых требуемой зависимостью сигнала. Па флг. 1 показано устройство индуктивного преобразователя уровня; м. фи1. 2 - схема включения катушек в измерительную схему; на фиг. 3 - зависимость сигнала от уровня. Преобразователь содержит измерительные 1, дополнительные 2 и пассив ные 3 катушки. Измерительные 1 и дополнительные 2 катушки помещаются в защитный магнитопроницаемый чехол 4, который вваривается, в крышку 5 объек та контроля и предохраняет катушки преобразователя от воздействия контролируемой среды 6. Измерительная схема представляет собой систему параллельных мостов, питаемых генератором 7 напряжения звуковой частоты (фиг. 2). Мосты сба лансированы таким образом, что потен циал точек соединения пассивных и до полнительных катушек одинаковы при отсутствии контролируемой среды в пр делах диапазона измерения. Принцип действия преобразователя поясняется на примере работы одного из мостов, составленного, например, измерительными катушками Ц, Д° полнительными катушками L . пас сивными катушками , L. При измене нии уровня контролируемой среды в пределах I и II на фиг. 3 (т. е. в пределах дополнительной 8 и измерительной 9 катушек) мост разбалансируется, причем напряжение сигнала в диагонали моста меняется по закону, соответствующему закону изменения плотности намотки в пределах этих об ластей (сплошная кривая на фиг. 3). При дальнейивем изменении уровня (в пределах областей III и IV/мост балансируется, и при полном затоплении моста сигнал вернется в исходное состояние. Очевидно, что при отсутстви дополнительных катушек выходной сигнал моста будет изменяться только при изменении контролируемой среды в пределах измерительных катушек (пунк тирная кривая на фиг. 3). Изменяя плотность намотки на различных участках диапазона измерения можно получать любую требуемую зависимость сигнала от уровня. Эта зависимость является-функцией как распре деления витков на изме -ительных и дополнительных катушках, так и целого ряда других факторов - геометрических параметров преобразователя, числа дискретных точек отсчета и т. д. Наилучшие результаты можно получить в случае, если максимальный сигнал на участке I составляет 70-75% от максимального сигнала на участке II. Такая зависимость сигнала от уройня позволяет наиболее эффективно сочетать преимущества дискретных и аналоговых преобразователей, отсутствие дополнительной температурной погрешности у дискретных преобразователей и высокую точность аналоговых. Формула изобретения Индуктивный преобразователь уровня электропроводных сред, содержащий распределенные по высоте изменения уровня измерительные катушки и пассивные катушки, вынесенные за пределы измеряемой среды, образующие соответственно активные и пассивные плечи мостовых измерительных схем, отличающийся тем, что с целью получения требуемого вида зависимости сигнала преобразователя от уровня и повышения точности преобразования, он снабжен дополнительными катушками, длина которых равна расстоянию между измерительными катушками и расположенйыми между ними, включенными в активные плечи мостовых схем последовательно с измерительными катушками, причем отношение чисел витков измерительных и дополнительных катушек равно отношению их длины умноженному на отношение производных сигнала с этих катушек по уровню, определяемых требуемой зависимостью сигнала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Иордан г.Г. Левинсон Б.А., Козлов М.Г. и др. Приборыдля измерения уровня. Справочник Приборостроение и средства автоматизации , т. 2, кн. 11, Машгиз,1964. 2,Авторскоесвидетельство СССР ( 295992, кл. G01 F 23/26, 1964 (прототип).

Hi

JS

Уровень