Преобразователь перемещения электропроводящей жидкости в код Советский патент 1981 года по МПК G08C9/00 G01F23/12 

жёк старших разрядов, а через обмотку второго реле с нулевыми контактами дорожки младшего разряда. Преобразователь работает следующим образом. При перемещении щеток по кодовым дорожкам разрядов одна из щеток в каждом разряде касается токопроводящего участка кодовой дорожки, следовательно, к этому токоЯроводящему участку подводится плюе источника питания и далее на выход преобразователя, к другой стороне которого подводится минус источника питания. Щётки имеют механическую связь с перемещаемым предметом L2J. Данный преобразователь не может быть применен для измерения перемещения электропроводной жидкости, так как невозможно непосредственно жидкостью перемещать щетки; применение же мембраны или сильфона в качестве разделительного элемента приводит к снижению точности и надежности, к усложнению устройства. Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение точности и надежности преобразователя. Поставленная цель достигается тем что в преобразователе перемещения электропроводящей жидкости в код, со держащем кодиругацую шкалу с череду. ющимися токопроводящими и токонепроводящими участками, выполненную в. виде двух дорожек, соответствующих числу разрядов преобразователя, токо проводящие участки первой дорожки разделены на группы, токопроводящие участки второй дорожки расположены против группы токопроводящих участков первой дорожки, длина токопроводящего участка второй дорожки короче длины группы первой дорожки на величину зоны неопределенности,начал ные токопроводящие участки дорожек со динены между собой,токопроводящие уча тки с одинаковыми номерами в группах т копроводящих участков первой дорожки соединены между собой через соответствующие размыкаквдие контакты первых релейных элементов, вторые релейные элементы, источники питания, первые выводы первых релейных элементов соединены непосредственно с токопроводящими участками второй дорожки, а вторые выводы первых релейных элементов соединены с первым выводом первого источника питания, первые выврды вторых релейных элементов соеди ены с соответствуищими размыкающими контактами первых релейных элементов, а вторле выводы вторых релей ных элементов соединены с первЕш выводом первого источника питания, вто рой вывод которого соединен с электропроводящей жидкостью, кажда й выход разрядов преобразователя кроме последнего соединен через за вдкающий контакт соответствующего релейного элемента и размыкающий контакт последующего релейного элемента с первым выводом второго источника питания, а последний выход разряда преобразователя соединен через замыкающий контакт соответствующего релейного элемента с первым выводом второго источника питания. На чертеже приведена схема преобразователя. Он состоит из кодирующей шкалы в виде отдельных дорожек 1 и 2 на каждый разряд, релейных элементов(электромеханического типа) 3-15 с размыканицими 16-40 и зг1мыкак1щими 41-52 . контактами, источника питания. Каждая кодовая дорожка соответственно состоит из чередукядихся токопроводящих 53-68 и непроводящих (не обозначены) участков. Токопроводящие участки дорожек йсех разрядов, кроме последнего, объединены в группы (в группу входит десять токопроводящих участков, например, для разряда единиц 0,1, 2, 3,4,5,6,7,8,9 для разряда десятков, если бы он был не последним, соответственно, 00,10,20, .. .90/, причем токопроводящие участки с одинаковыми номерс1ми различных групп электрически соединены между собой через размыкающие контакты 16-29 релейных элементов 14 и 15, первый вход Которых электрически соединен соответственно с токопроводящими участками 67 и 68 последующего старшего, разряда. Первый вход релейных элe 4eнтов 13,14 и 15 последнего разряда электрически соединен с токопроводящими участками 67 и 68, а первый вход релейных элементов остальных разрядов (в данном случае только разряда единиц) электрически соединен с общуми точками токопроводящих участков, р одинаковыми порядковыми номерами разных групп дорожки одного разряда. Ьторой вход релейнызС элементов электрически соединен между собой и с одной шиной питания,другая шина питания имеет непосредственную электрическую связь с электропроводящей жидкостью 69, перемещающейся по каналу 70. Для упрощения изготовления (увеличения допусков при изготовлении кодирующей щкалы) длина то1сопроводящего участка ( например, участка поз.67 последующего разряда короче длины группы токопроводящих участ ков 53-62 предыдущего разряда на величину зоны неопределенности, а токопроводящий участок 00 (,67), кроме того, электрически соединен с токопроводящим участком О (53). Преобразователь работает следующим образом. При перемещении электропрбводной жидкости,например, ртути снизу вверх, ртуть поочередно соприкасается с токопроводящими контактами. Пусть она коснулась токопроводящих

контактов с порядковыми номерами О и 00 (53 и 67). Тогда плюс источника питания через ртуть токопроводящий участок с порядковым номером 00 (67) будет подан на первый вход релейного элемента Р 11 (.13). и через ртуть - токопроводящий участок с порядковым номером О (53) и размыкакяций контакт поз. 16 релейного элемента Р 12 (14) на первый вход релейного элемента Р 1 ( 3 ). Релейные элементы Р 1 и Р 11 (З и 13/сработаТСт и через свои контакты поз.41 и 5 выдадут сигнал на Е1ыход преобразователя. Следует иметй ввиду, что в сил того, что токопроводящий участок 67 короче группы токопроводящих участков 53-62 на величину зоны неопределенности, то ртуть сначала коснется только токопроводящего участка 53, но он электрически соединен с токопроводящим участком 67 и сигнгш все равно одновременно поступит на вход релейных элементов Р 1 и Р 11 3 и 13). При перемещении электропроводной жидкости выше ртуть коснется токопроводящего участка с порядковым номером 1 (54) и плюс источника питания через ртуть - токопроводящий участок с порядковым номером 1 (54) и разныкагаций контакт 17 репейного элемента Р 12 (14} будет подан на первый вход релейног(51 элемента Р 2 (.4). Таким образом одновременно получат сигналы и срабоTcUOT релейные элементы Р 1, Р 2 и Р 11 (3,4 и 13). А сигнал на выход преобразователя поступит только через контакты 42 и 51 релейных элементов Р 2 и Р 11 (4 и 13); так как релейный элемент Р 2 (.4) контактом 30 разорвет цепь выхода сигнала, выдаваемого релейным элементом f- 1 (З)

Таким путем при перемещении ртути снизу вверх постепенно будут срабатывать релейные элементы Р 3,.. Р 10 (5,..., 12) и на выход преобразователя бУйут поочередно поступать сигналы через контакты .43,...,50 этих релейных элементов.

При подходе ртути к токопроводящему участку с порядковым номером О (.63) на первый вход релейного элемента Р 1 СЗ) вторично поступит плюс источника питания, а на выход преобразователя все равно будет проходить сигнал только через контакты 50 и 51 и только при ртути к токопроводящему участку с порядковым номером 10 Сб8), а это произойдет с задержкой в силу того, что токопроводящий участок с порядковым номером 10 (68) короче группы токопроводящих участков 63,64,... на величину зоны неопределенности, плюс источника питания через ртуть и токопроводящий участок с порядковым номером 10 (681 будет подан на первый вход релейного элемента Р 12

Л14) и этот релейный элемент сработает. Он своим контактом 52 выдает сигнал на выход преобразователя а контактом 39 разорвет цепь выдачи сигнала релейным элементом Р 11 (13). Одновременно он своими контактами поз.16,...,25 оборвет связь токопроводящих участков 5 3, ...,6 2 с общими точками, а следовательно/- : первыми входами релейных элементов Р 1, ...,Р 10 (3,...,15). Релейные элементы Р 1,...,Р 10 обесточатся, кроме релейного элемента Р 1 (з), к первому входу которого заблаговременно подведен плюс источника питания по цепи: ртуть - токопроводящий участок с

порядковым номером О (63), - размыкаю111Ий контакт 26 релейного элемента Р 13 С15) . Таким образом, на выход

j преобразователя будет поступать сигнал только через контайтЫ 52 и 41, что соответствует иифое.10. Токопроводящие участки 67 и 68 короче групп токопроводящих участков предыдущего разряда, например, 53,...,62 на величину зоны неопределенности. Но длину их можно брать одинаковой с длиной (на чертеже диаметром токопроводящих участков предыдущего разряда, так как ртуть,коснувшись их в нижней части, всегда будет касаться при подеме вверх. Важно чтобы нижние части токопроводящих участков 53,67, 63,68 и т.д. были смещены относительно друг друга не более чем на величину зоны неопределенности. Причем смещение должно быть однозначным: начало токопроводящего участка последующего разряда может быть выше начала группы токопроводящих участков предыдущего разряда. Противоположное смещение недопустимо ( приведет к погрешности .

При перемещении ртути сверху вниз преобразователь работает аналогично: ртуть опускается ниже токопроводящих участков, релейные элементы обесточиваются и создают цепь для выдачи сигнала релейным элементов, первый вход которого соединен с токопроводящим участком, расположенном ниже по каналу перемещения ртути. Из чертежа видно, что сигнал на выход преобразователя релейным элементом Р 10 (12) выдается только контактом 50. Таким же образом, будет выдан сигнал

релейными элементс1ми, первый вход которых электрически соединен с токопроводящими участками с порядковыми номерами- 90.

Предлагаемое устройство может быть выполнено в виде электроконтактного термометра с контактами, количество которых зависит от точности и пределов измерения и электронных реле (лучше микромодульного исполнения) . Такое устройство обеспечит/ измерение температуры газов, паров,. Ш1ДКОСТИ и т.п. в цифровом виде. От серийно выпускаемых контактных термометров оно отличается количеством контактов и наличием релейных элементов . Для измерения давления и уровня предлагаемое устройство может быть выполнено в виде трубки из электроизоляционного материала (например, стекла свпаяйными контактами или трубки из любого материала, в том числе и электропроводного, но в этом случае диаметр трубки должен быть не сколько больше, чтобы внутрь ее можно было поместить кодирующую шкалу j выполненную на электроизоляционной плате. Верхний конец трубки надо сое динять с атмосферой, а нижний - с из меряемой средой непосредственно или через разделительную мембрану. Часть трубки заполнить электропроводной жидкостью, например, ртутью аналогич но жидкостным манометрам.При измерении давления, уровня, температуры, расхода в технологических процессах, кроме автоматической регистрации, часто возникает необходимость оператору .следить визуально за показаниями приборов по месту. При применении предлагаемого устройства его можно использовать и для визуаль ного отсчета показаний результатов измерения (если трубки выполнить из прозрачного материала, например, сте кла . Для исключения субъективных ошибок оператора или экспериментатора при визуальном отсчете измеряемой величины можно использовать устройст во для индикации результатов измерения, например, на светодиодах. В это случае трубки можно выполнять из непрозрачного материала. Предлагаемое устройство можно при менить в медицине для измерения температуры и артериального давления у больных с индикацией результатов измерения подобно индикации времени на электронных часах. При микромодульном исполнении релейных элементов размеры, например, бытового медицинского термометра почти не увеличатся а стоимость при серийном производстве будет невысокой. Особенно удобны они при амбулатор ном лечении больных для постоянного контроля и регистрации результатов измерения, а при использовании цифро вого- регулятора и для сигнализации об отклонении измеряемого параметра от допустимого (заданного) предела. ЕГспользование предлагаемого преобразователя перемещения электропроводной жидкости в цифровой код обеспечивает:-упрощение устройства преобразователя: преобразователь состоит из токопроводящих участков и релейных элементов; -получение надежной и точной информации о перемещении электропроводной жидкости в цифровом виде: надежной за счет простоты устройства (отсутствия электромеханических узлов), и точной за счет того, что токопроводящие участки.можно выби-у рать небольшими по размеру, например, 1 мм даже меньше. Погрешность измерения будет не более ± млад1аая единица измерения; - простота изготовления и,как следствие - низкая стоимость изготовления. Формула изобретения Преобразователь перемещения элек-, тропроводящей жидкости в код, содержащий кодирующую шкалу с чередующимися токрпроводящими и токонепроводящими участками, выполненную в виду двух дорожек, соответствующих числу разрядов преобразователя, токопроводящие участки первой дорожки разделены на группы, токопроводящие участки второй дорожки расположены против группы токопроводящих участков первой дорожки, длина токопроводящего участка второй дорожки короче длины группы первой дорожки на величину зоны неопределенности, начальные токопроводящие участки дорожек соединены между собой, токопроводящие участки с одинаковыми номерами в группах токопроводящих участков первой дорожки соединены между собой через соответствующие размыкающие контакты первых релейных элементов, вторые релейные элементы источники питания, отличающийся тем, что, с целью упрощения, повышения точно.сти и надежности преобразователя, первые выводы первых релейных элементов соединены непосредственно с токопроводящими участками второй дорожки, а вторые выводы первых релейных элементов соединены с первым выводом первого источника питания, первые выводы вторых релейных элементов соединены с соответствующими размыкающими контактами первых релейных элементов, а вторые выводы вторых релейных элементов соединены с первым выводом первого источника питания, второй вывод которого соединен с электропроводящей жидкостью, каждый выход разрядов преобразователя кроме последнего соединен через замыкающий контакт соответствующего релейного элемента и размыкающий контакт последующего релейного элемента с первым выводом второго источника питания, а последний выход разряда преобразователя соединен через замыкающий контакт соответствующего релейного элемента с первым выводом второго источника питания. Источники информации, принятые во внимайие при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №614332, кл.йЭ 23/12, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2639870/18-24, кл. G08 С 9/00,1978 ( прототип ).