Дискретный уровнемер Советский патент 1982 года по МПК G01F23/12 

(54) ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к приборо- строению, может быть использовано, в частности, для измерения уровня воды в -оросительных каналах ирригационных ; систем.

По основному авт.св. 614332 известен дискретный уровнемер, содержащий поплавок с постоянным магнитом и ферромагнитным экраном, магнитоуправляемые контакты, подключенные к шифратору, соединенному через дешифратор с вторичным прибором, причем нормально замкнутый контакт каждой контактной группы, начиная с верхней, подключен к подвижному контакту последующей группы, нормально разомкнутый контакт указанной контактной группы подсоединен к соответствующему входу шифратора, а подвижный контакт верхней контактной группы пбдключен к. шине пита-, ния .

Однако известное устройство обладает недостаточной надежностью и имеет сложную конструкцию из-за применения значительного количества магнитоуправляемых контактов, число которых должно быть равно количеству измеряемых значений уровня по диапазону измерения. Соответственно этому числу должно быть и количество линий

связи шифратора с магнитоуправляемыми контактами и с дешифратором, а также количество логических элементов в шифраторе, что также усложняет конструкцию устройства и снижает его надежность. .

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

Цель достигается тем, что уровне10|мер дополнительно снабжен сумматором, включенным между шифратором и дешифратором, и устройством перемещения немагнитной трубы, соединенным тросом с немагнитной трубой, при этом

15 вход и выход устройства перемещения подключены к сумматору.

Кроме того, магнитоуправляемые контакты размещенные в немагнитной трубе, разделены на две группы, в

20 которых выходы равноотстоящих от середины нормально разомкнутых магнитоуправляемых контактов верхней и нижней групп попарно объединены, подвижные контакты верхнего и нижнего маг25нитоуправляемых контактов соответственно в верхней и нижней группах подключены через резисторы к шине питания и к входу сумматора, а нормально разомкнутые контакты двух соседних

30 герконов из верхней и нижней рупп

Объединены между собой и подключены к общей шине.

На фигЛ представлена структурная схема предлагаемого дискретного уровнемера; на фиг.2 - принципиальная схема. .

Предлагаемый дискретный уровнемер содержит расположенный на немагнитной трубе 1 поплавок 2,с постоянным магнитом 3 и ферромагнитным экраном 4, а также шифратор 5, дешифратор б и вторичный прибор 7. Кроме .того, уровнемер содержит устройство 8 перемещения немагнитной трубы и сумматор 9. Устройство 8 перемещения немагнитной, трубы выполнено, напри- мер, на реверсивном однооборотном электроприводе 10 с регистром 11 числа оборотов, на валу электропривода 10 установлен шкив 12 с закрепленным на нем концом троса 13, другой конец которого прикреплен к немагнитной трубе 1. Выход регистра 11 числа оборотов подключен к первому входу, сумматора 9, выход шифратора 5 подключен к второму входу сумматора 9, а выкия сумматора 9 через дешифратор б - к вторичному прибору 7, В немагнитной трубе 1 размещены (фиг.2) магнитоуправляемые контакты 14-27 переключающего типа, которые разделены на две зеркально установ-, ленные группы магнитоуправляемых контактов 14-20 и 21-27, соответственно. Нормально замкнутые контакты каждой, -контактной группы, начиная с верхнего ,магнитоулравляемого контакта 20 и нижнего 27, подключены к подвижному контакту последующего мапнитоуправляемого контакта, выходы равноотстоящих ; от середины нормально разомкнутых магнитоуправляемых кон.тактов верхней и нижней групп попарно объединены и через диоды 28 шифратора 5 подключены к выходным шинам 29-31, имеющим веса 2, 2 и 2, соответственно. Подвижные контакты верхнего и нижнего магнитоуправляеьслх контактов 20 и 27 соответственно в верхней и нижней группах, подключены через резисторы 32 и 33 к шине 34 питания и к выходным шинам 35 и 36, а нормально Зс1мкнутые контакты первых Мч1гнитоуправляемых контактов 14 и 21 в обеих группах подключены к общей шине. Выходы верхнего и нижнего нор.мально разомкнутых магнитоуправляемых .контактов 20 и 27 соответственно подключены к шифратору 5 через развязываницие диоды 37 и 38 и к цепям 39 и 40 запуска реверсивного однооборотного электропривода 10.

Дискретный уровнемер работает следующим образом.

При расположении поплавка 2, соответствующем начальному зн ачению уровня воды, постоянный магнит 3 находится между магнитоуправляемьлми

контактами 14 и 21 и вся схема находится в исходном состоянии. Сигналы на выходных шинах 29-31 и цепях 39 и 40 отсутствуют, нижние концы резисторов 32 и 33 замкнуты через последовательно соединенные магнитоуправляемые контакты 14-20 и 21-27 на общую шину и, следовательно, на выходных шинах 35 и 36 сигнал также отсутствует.

i При изменении уровня воды, например при его увеличении, поплавок 2 перемещается вдоль немагнитной трубы 1 вверх, магнитный поток постоянного магнита 3 замыкает магнитоуправляемый контакт 14. Появляется сигнал, который подается на соответствующий вход ьшфратора 5 и на вход сумматора 9, при этом, поскольку цепь последовательно соединенных магнитоуправляемых .контактов 14-20 разрывается, на выходной шине 35 появляется сигнал Больше, который такжепоступает на вход сумматора 9. При перемещении поплавка 2 вдоль немагнитной трубы 1, магнитный поток постоянного магнита 3 замыкает рядом расположенные магнитоуправляемые контакты, например 17 и 18. Однако в этом случае информационный сигнал идет на шифратор 5 только с магнитоуправляемого контакта 18, так как на магнитоуправляемый контакт 17 напряжение питания не no-i дается. В сумматоре 9 происходит суммирование сигналов, поступающих от .магнитоуправляемых контактов 14-27 с сигналами от регистра 11 числа оборотов.

При перемещении поплавка 2 до верхней точки немагнитной трубы 1 магнитный поток постоянного магнита 3 замыкает магнитоуправляемый.контакт 20, при этом на выходной шине 39 появляется сигнал Поднять, который поступает в цепь запуска реверсивного однооборотного электропривода 10 Электропривод 10 запускается и далает один оборот, уменьшая длину троса 13 на фиксированную величину, которая выбирается равной половине длины немагнитной трубы 1.таким образом, немаглитная труба 1-поднимается относшгельно поплавка 2 на половину своей длины и постоянный магнит 3 вновь оказывается между магнитоуправляемыми контактами 14 и 21. Схема принимает исходное состояние, с той лишь разницей, чтов регистре 11 числа оборотов информация увеличивается на единицу младшего разряда.

При уменьшении значения уровня воды относительно начального магнитный поток постоянного магнита 3 замыкает магнитоуправляемые контакты 2127, при замыкании же любого из этих магнитоуправляемых контактов также разрывается цепь последовательно соеДиненных магнитоуправляемых контактов .21-27 и на выходной шине 36 появляется сигнал Меньше, который также .поступает на соответствующий вход сумматора 9, а на выходных шинах 29-31 появляется сигнал в двоичном коде об .абсолютной величине отклонения поплавка 2 от середины немагнитНой трубы 1. При перемещении поплавка 2 до ниж ней точки немагнитной трубы 1 магнитный поток постоянного магнита 3 замыкает магнитоуправляемый контакт 27 и на выходной шине 40 появляется сигнал Опустить, который также поступает в цепь запуска реверсивного однооборотного электропривода 10. ,Электропривод 10 запускается и дела.ет один оборот, увеличивая длину троса 13 и, следовательно, перемещая немагнитную трубу 1 на половину ее- , .длины, а в регистре 11 числа оборотов информация уменьшается на единицу младшего разряда. I В сумматоре 9 происходит арифмети ческое суммирование сигналов, поступающих от шифратора 5 с сигналами от регистра 11 числа оборотов с учетом значения сигналов на выходных шинах 35 Больше и зб Меньше. Выходная информация, получаемая от су1Ф4атора 9,. идет через дешифратор 6 на вторичный прибор 7 для цифровой индикации, а также может быть использована для обработки устройствами регулирования уровня воды в канапе. Сигналы Больше и Меньше с выходных шин 35 и 36, соответственно также могут быть использованы для об работки средствами автоматики ирригационного канала, а также для сигна лизации отклонения уровня воды в канале от численного значения, записан ного в регистре 11 числа оборотов, что позволяет использовать предлагае мый дискретный уровнемер в качестве реле-сигнализатора отклонения уровня Таким образом, применение в дискретном уровнемере механизма дискрет ного перемещения немагнитной трубы и сумматора резко снижает требуемое количество магнитоуправляемых контак тов для заданного диапазона измерени уровня, что значительно упрощает кон струкцию немагнитной труал и схему шифратора, а также значительно повышает надежность устройства за счет исключения большого количества элементов и связей. Кроме того, разделение магнитоуправляемых контактов на две зеркально установленные группы, магйитоуправляемые контакты в которых соединены по предлагаемой схеме, еще упрогаает устройство за счет сокращения в два раза количества элементов в шифраторе и количества линий связи, что также ведет к повышению надежности и позволяет использовать дискретный уровнемер в качестве релесигнализатора отклонения уровня без применения дополнительных устройств, т.е. расширяет его функциональные возможности. Формула изобретения 1.Дискретный уровнемер по авт.св. 614332, отличаю щи и с я тем, что, с целью повышения надеж-; ности его в работе, он дополнительно снабжен су №Iaтором, включенным ; между йшфратором и дешифратором, и устройством перемещения немагнитной трубы, соединенным троссм с немагнитной трубой, при этом вход и выход устройства перемещения подключены к сумматору. 2.Уррвнемер по п.1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что магнитоуправляемые контакты, размещенные в немагнитной трубе, разделены на две rpynits в которых выходы равноотстоящих от середины нормально разомкнутых магнитоуправляемых контактов верхней и нижней групп попарно объединены, подвижные контакты верхнего и нижнего магнитоуправляемых контактов соответственно в верхней и нижней группах подключены через резисторы к шине питания и к входу сумматорй, а нормально замкнутые контакты двух соседних герконов из верхней и нижней групп объединены между собой и подключены к общей шине. Источники инфо(ации, принятые во внимание при-экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №614332, кл. G 01 F 23/12, 1977 (прототип).

. 3 2

с

(Риг.1