Радиоизотопный следящий уровнемер Советский патент 1982 года по МПК G01F23/288 

( РАДИОИЗОТОПНЫЙ СЛЕДЯЩИЙ УРОВНЕМЕР

1 . , Изобретение относится к измерительной технике, в частности для изме рения уровней сыпучих материалов, на пример, шихты в доменных печах, и мо жет быть использовано в металлургичес кой и других областях промышленности Известен радиометрический уровнемер, содержащий приемник излучения, состоящий из 12-ти счетчиков, соединенных параллельно по четыре в три группы, каждая из которых подключена анодами через конденсатор с входом блока электроники fl. Недостатком этого уровнемера является низкая надежность работы и сложность схем приемника и блока управления. Известен используемый в качестве уровнемера серийно выпускаемый гаммарелейный прибор ГР-6, содержащий приемник излучения с одним счетчиком, двумя тиратронами, двумя конденсаторами, семью резисторами и тремя выходами, один из которых подключен к общей шине, второй к источнику питания, третий - к конденсатору интегрирующей ячейки блока электроники 2. Недостатком такого уровнемера является низкая надежность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уровнемер, содержащий источник излучения и приемник излучения, включающий в себя счетчик, два тиратрона, разделительный конденсатор и резистор, и подвешенный на кабель-тросе, намотанном на барабан и через токосъемники соединенном с схемой слежения, которая подключена к регистратору, содержащий также блок управления, через линейный кабель и токосъемники подключенный к приемнику излучения и схеме слежения и содержащий интегрирующий конденсатор, зашунтированный резистором, включенный между входом схемы сравнения, которая подключена к источнику опорного напряжения и пороговому устройству, и общей

шиной питания уровнемера, диоды и источник питания, дозирующий конденсатор и ограничительный резистор, причем интегрирующий конденсатор одной стороной соединен с первым входом схе МЫ сравнения, а другой стороной - последовательно через первый токосъемник и резистор приемника излучения с катодом счетчика излучения, соединенным последовательно через разделительный конденсатор и резисторы с сетками и анодом второго тиратрона, подключенного к катоду первого тиратрона, у которого анод непосредственно, а сетки через резистор соединены с анодом счетчика излучения З. Цель изобретения - повышение на- . дежности и упрощения конструкции. Поставленная цель достигается тем что в радиоизотопном следящем уровнемере дозирующий конденсатор и ограничительный резистор размещены .в блоке управления, катоД второго тиратрона соединен через резистор приемника излучения с первым токосъемником, а анод второго тиратрона соединен со вторым токосъемником, который другой стороной соединен через ограничитель ный резистор с источником питания -и через дозирующий конденсатор с катодом первого и анодом второго диода, при этом анод первого диода подключен к одной стороне, а катод второго диода к другой стороне интегрирующего конденсатора. На фиг. 1 изображена функциональная схема уровнемера; на фиг. 2 - принципиальная схема уровнемера. Уровнемер содержит приемник 1 излучения, блок 2 управления, схему 3 слежения, кабель-трос , линейный кабель 5 токосъемники 6 и 7, барабан 8 схемы слежения , счетчик 9 излучения тиратроны 10 и 11, резисторы 11 и 18 диоды 19 и 20, разделительный конденсатор 21, дозирующий конденсатор 22, интегрирующий конденсатор 23, общую шину 2А, схему 25 сравнения, источник 26 питания, источник 27 опорного напряжения, пороговый каскад 28, регистратор 29. Источник излучения условно не показан. При измерениях, например, уровня шихты в доменной печи, источник излучения устанавливается в верхней части колошника, а приемник 1 излучения перемещается с противоположной сторо||ы внутри колошника в водоохлаждаемых трубах. Приемник 1 излучения со939950

единен с токосъемниками 6 и 7 кабельтросом k, который намотан на барабан 8 схемы 3 слежения, управляемого сигналами с блока 2 управления, по жилам линейного кабеля 5. соединяющего блок 2 С токосъемниками 6 и 7. Уровнемер работает следующим образом. При расположении приемника 1 над поверхностью материала, уровень которого измеряется, приемник находится в луче источни1 а излучения, например; излучения (не показан). Проходящие при этом-j -кванты через счетчик 9 создают импульсный ток через сопротивление 12, и положительные импульсы напряжения передаются через разделительный конденсатор 21 и резистор 16на сетки тиратрона 11. До прихода импульса на сетки тиратрона 11, разряд в промежутках анод - катод тиратронов 10 и 11 не горит, но горят слабые дежурные разряды между сетками и катодами тиратронов. Ток разрядов, ограниченный резисторами 14-1б недостаточен для того, чтобы вызвать вспышку разряда в промежутках анод катод. Конденсатор 22 при этом заряжается по цепи источник 26 питания резистор 17 - конденсатор 22 - диод 20 .- интегрирующий конденсатор 23 до напряжения U. Каждый импульс, поступивший на сетки тиратрона 11, резко увеличивает ток дежурного разряда вследствии чего вспыхивает разряд в промежутке анод - катод тиратрона 11 и резко падает разность потенциалов на этом промежутке. На эту же величину увеличивается разность потенциалов 8 промежутке анод - катод тиратрона 10, ток дежурного разряда становится при этом вполне достаточным для поджига разряда в промежутке анод катод тиратрона 10. Конденсатор 22 разряжается по цепи жила линейного кабеля 5 - токосъемник 6 - жила кабель-троса - тиратроны 10 и 11 резистор 13 - жила кабель-троса Д токосъемник 7 - жила линейного кабеля 5 - диод 19- Диод 20 при этом заперт и конденсатор 23 разряжается через резистор 18. Сопротивление резистора 17подобрано такой величины, чтобы после разряда конденсатора 22 и уменьшения напряжения UA до определенного значения (0,3 Up), разряд в тиратронах 10 и 11 исчезал и начиналсязаряд конденсатора 22 по указанной выше цепи. Резистор 13 служит для

ограничения разрядного тока. Импульсный ток зарядки конденсатора 22 усредняется конденсатором 23, что создает на резисторе 18 разность потенциалов (сигнал) и, пропорциональную интенсивности облучения приемника. Сигнал Uc подается на один из входов схемы 25 сравнения, на второй вход которой подается опорное напряжение UQ от источника 27. Сигнал и на выходе схемы 25 равен U Up-Ug и обеспечивает в зависимости от знака и величины этой разности сигналов срабатывание порогового каскада 28 таким образом, что на одном его выходе сигнал Ua О, а на другом Uy, 1 тогда, когда приемник 1 находится над поверхностью материала в луче источника излучения и Uc. UQ, а и 0. Сигнал Ug 1 , а ц О, когда приемник 1 находится ниже поверхности материала и перекрыт полностью материалом от луча источника излучения и Ut i UQ U 0. Сигнал Ug О и U( О, когда половина приемника 1 перекрыта материалом от луча источника, а другая половина находится над поверхностью материала в луче источника излучения, и Uj Ug а и 0.

Наличие сигналов U О, U 1, Ug О обеспечивают включение схемы 3 слежения и перемещения приемника 1 вниз до тех пор, когда половина приемника перекроется от луча источника излучения материалом. При этом сигна лы Uf и,, и О, UH О, Ug О обеспечивают остановку приемника излучения на уровне, соответствующему уровню поверхности материала. При перемещении материала вниз величина сигнала Uc увеличивается, становится больше UQ(UC.. UQ) , при этом появляются сигналы и и U 1 , которые обеспечивают включение схемы 3 и перемещение приемника 1 вни за уровнем материала. При перемещении материала вверх величина сигнала UQ. уменьшается, становится меньше UQ(UQ UQ), при этом появляются сигналы и Uc-Uo 0 и Ug 1, которые обеспечивают включение схемы 3 и перемещение приемника вверх за уровнем материала. Перемещение приемника 1 осуществляется до тех пор, пока не сравняются сигналы U и UQ, т. е. Uc UQ, тогда появившиеся сигналы и Ue - UQ О, иц О, UB О обеспечивают остановку приемника. Таким образом, уровнемер следит за перемещением уровня поверхности материала, а сигнал с выхода схемы 3 слежения пропорциональный углу поворота барабана, а следовательно, и длине пути перемещения приемника 1 и высоте уровня поверхности материала, подается на вход регистрирующего прибора 29.

Предлагаемый уровнемер обладает повышенной надежностью работы.

Формула изобретения

Радиоизотопный следящий уровнемер содержащий источник и приемник излучения, включающий в себя счетчик, два тиратрона, разделительный конденсатор и резистор, и подвешенный на кабельтросе, намотанном на барабан и через токосъемники соединенном с схемой слежения, которая подключена к регистратору, содержащий также блок управления , через линейный кабель и токосъемники подключенный к приемнику излучения и схеме слежения и содержащий интегрирующий конденсатор, зашунтированный резистором, включенный между входом схемы сравнения, которая подключена к источнику опорного напряжения и пороговому устройству, и общей шиной питания уровнемера, диоды и источник питания, дозирующий конденсатор и ограничительный резистор, причем интегрирующий конденсатор одной стороной соединен с первым входом схемы сравнения, а другой стороной - последовательно через первый токосъемник и резистор приемника излучения с катодом счетчикб излучения, соединенным последовательно через разделительный конденсатор и резисторы с сетками и анодом второго тиратрона, подключенного к катоду первого тиратрона, у которого анод непосредственно, а сетки резистор соединены с анодом счетчика излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения.надежности и упрощения конструкции, дозирующий конденсатор и ограничительный резистор размещены в блоке управления, катод второго тиратрона соединен через резистор приемника излучения с первым токосъемником, а анод второго тиратрона соединен с вторым токосъемником, который другой стороной соединен через ограничительный резистор с источником питания и через дозирующий