Уровнемер
Иллюстрации
Реферат
1. УРОВНЕМЕР, содержащий корпус, измерительный элемент, свя занньш через гибкий элемент с мерным барабаном, соединенным через редуктор со спиральной пружиной с преобразователем угла поворота в код, вькоды которого соединены с входами блока обработки информации, отличающий ся тем, что, с целью расширения области испольЗования путем повышения точности измерения и обеспечения портативности , измерительный элемент выполнен в виде герметизированного телескопического штока с отверстием заданного расхода воздуха в каждой из ступеней, кроме конечной подвижной ступени, при этом один конец неподвижной ступени герметизированного телескопического штока прикреплен к корпусу, а гибкий элемент размещен во внутренней полости герметизированного телескопического штока и пропущен через отверстия Заданного расхода воздуха, при этом один его конец прикреплен к конечной подвижной ступени герметизированI кого телескопического штока, а внутренняя полость щтока соединена черезотверстия заданного расхода воздуха в корпус с внешней атмосферой, при этом на наружной поверхности неподвижной.ступени -герметизированного телескопического штока установлен сигнализатор уровня, выход которого соединен с одним из входов блока обработки информации. 2. Уровнемер по п. 1, отличающийся тем, что блок обработки информации выполнен в виде ге нератора и fflyльcoв, R5 -триггера, схемы И, устройства ввода, компаратора , счетчика, реверсивного счетчи40 ка, дешифратора и табло индикации, при этом устройство ввода подключено к одним входам компаратора, к другим входам которого подключены потенциальные выходы счетчика, вход установки нуля которого подключен iK первому вькоду преобразователя угла поворота в код, выход компаратора подключен к первому входу схемы И, выход которой подключен к счетгадм входам счетчика и реверсивного счетчика , вход управления направлением О) счета которого подключен к второму выходу преобразователя угла поворота в код, причем табло индикации подключено к выходу дeшIiфpaтopa, к входам которого подключены потенциальные выходы реверсивного счетчика, вход установки нуля которого подключен к третьему выходу преобразователя угла поворота в код и к первому инвертируемому -входу R5 -триггера, второй инвертируемый R -вход которого подключен к выходу сигнализатора уровня, а -вход fi5 -триггера под
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
4(51) G 01 F 23/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3585793/24-10 (22) 27.04.83 (46) 23.04.85. Бюл. № 15 (72) B.A.Арманд, Е.В.Горохов, В.А.Казаков, А.П.Прохоров и В.И.Устинов (53) 681.128.8(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 613211, кл. С 01 F 23/12, 1977.
2. Авторское свидетельство СССР № 662812, кл. С 01 F 23/10 1976. (54)(57) 1. УРОВНЕМЕР, содержащий корпус, измерительный элемент, связанный через гибкий элемент с мерным барабаном, соединенным через редуктор со спиральной пружиной с преобразователем угла поворота в код, выходы которого соединены с входами блока обработки информации, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования путем повышения точности измерения и обеспечения портативности, измерительный элемент выполнен в виде герметизированного телескопического штока с отверстием заданного расхода воздуха в каждой из ступеней, кроме конечной подвижной ступени, при этом один конец неподвижной ступени герметизированного телескопического штока прикреплен к корпусу, а гибкий элемент размещен во внутренней полости гер.метизированного телескопического штока и пропущен через отверстия заданного расхода воздуха, при этом один его конец прикреплен к конечной подвижной ступени герметизирован,ного телескопического штока, а внутSU„, 1151829 А ренняя полость штока соединена через отверстия заданного расхода воздуха в корпус с внешней атмосферой, при этом на наружной поверхности неподвижной ступени .герметизированного телескопического штока установлен сигналиэатор уровня, выход которого соединен с одним из входов блока обработки информации.
2. Уровнемер по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что блок обработки информации выполнен в виде генератора импульсов, R5 -триггера, схемы И, устройства ввода, компаратора, счетчика, реверсивного счетчика, дешифратора и табло индикации, при этои устройство ввода подключено к одним входам компаратора, к другим входам которого подключены потенциальные выходы счетчика, вход . установки нуля которого подключен к первому выходу преобразователя угла поворота в код, выход компаратора подключен к первому входу схемы И, выход которой подключен к счетным входам счетчика и реверсивного счетчика, вход управления направлением счета которого подключен к второму выходу преобразователя угла поворота в код, причем табло индикации подключено к выходу дешифратора, к входам которого подключены потенциальные выходы реверсивного счетчика, вход установки нуля которого подключен к третьему выходу преобразователя угла поворота в код и к первому инвертируемоиу < -входу RS -триггера, второй инвертируемый -вход которого подключен к выходу сигнализатора уровня, а 6 -вход 06 -триггера под1151829 ключен к четвертому выходу преобразователя угла поворота в код, при этом выход AG -триггера подключен к
Изобретение относится к измерению уровня и объема жидкости с приведением в действие индикаторных, регистрирующих- и — сигнальных устройств электрическими средствами и предназначено для использования, например, в гальванических линиях.
ПотребносТи повышения уровня производства в гальванических линиях требуют создания высокоточных уров- 10 немеров — удобных, небольших размеров, обеспечивающих возможность оперативной коррекции растворов, что в конечном итоге приводит к экономии. благородных материалов, ценных ве- 15 ществ, увеличению выхода годной продукции и удобствам в рабате, не требующих вычислений и перестроек.
Известен уровнемер, содержащий диамагнитный корпус, поплавок и вы- що полненный в виде бесконечной ленты, магнитоуправляемого контакта и постоянного магнита преобразователь перемещения поплавка, связанный с измерительной схемой, при этом беско- 25 нечная лента преобразователя перемещения выполнена токопроводящей с разрывом, в которой подключен магнитоуправляемый контакт, образующий при прохождении около постоянного магнита, установленного на поплавке, и дополнительного постоянного магнита, установленного на диамагнитном корпусе, короткозамкнутый виток индуктивного преобразователя измерительной схемы (1) .
Достоинство уровнемера — измерение уровня жидкости в абсолютной системе координат, однако исполнение 4
40 преобразователя перемещения поплавка свидетельствует о наличии мертвой зоны измерений, поэтому в измерительной схеме необходимо проведение коррекции. Это фактически лишает уровнемер основного достоинства, а также вызывает необходимость дополвторому входу схемы И, к третьему входу которой подключен генератор импульсов. нительного уровнемера одинакового класса точности измерений.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уровнемер, содержащий поплавок (измерительный элемент), связанный через гибкий элемент с мерным барабаном, соединенным через редуктор с преобразователем угла поворота, выполненный в виде связанного с редуктором диска с укрепленными на нем постоянными магнитами и магнитоуправляемыми контактами, смещенными один относительно другого, источник питания и счетчик импульсов (блок обработки информации), подключенный к выходу преобразователя угла поворота, при этом в преобразователь угла поворота введены дифференцирующая 8С -цепь и резистор, причем один из магнитоуправляемых контактов преобразователя угла ггоаорота включен через резистор параллельно источнику питания и дифференцирующей ЯС -цепи, другой магнитоуправляемый контакт подключен между общей точкой конденсатора и резистора дифференцирующей цепи и одной из выходных клемм, подсоединенных параллельно резистору дифференцирующей цепи (2).
Недостатком известного уровнемера является недостаточная точность измерений, определяемая только точностью преобразователя угла поворота, которая понижается из-за выполнения измерительного элемента в виде поплавка при измерении плотности жидкости. . Цель изобретения — расширение области использования путем повышения точности измерения и обеспечения портативности.
Поставленная цель достигается тем, что в уровнемере, содержащем корпус, измерительный элемент, связанный через гибкий элемент с мер11518 ным барабаном, соединенным через редуктор со спиральной пружиной с преобразователем угла поворота в код, выходы которого соединены с выходаии блока обработки информации, изиерительньп» элемент выполнен в виде герметизированного телескопического штока с отверстием заданного расхода воздуха в каждойиз его ступеней,кроме конечной подвижной ступени, при 10 этом один конец неподвижной ступени герметизированного телескопического штока прикреплен к корпусу, а гибкий элемент размещен во внутренней полости герметизированного телескопического штока и. пропущен через отверстия заданного расхода воздуха, при этом один его конец прикреплен к конечной подвижной ступени герметизированного телескопического штока, а внутренняя полость штока соединена через отверстия заданного расхода воздуха в корпус с внешней атмосферой, лри этом на наружной поверхности неподвижной ступени герметизированного телескопического штока установлен сигнализатор уровня, выход которого соединен с одним из входов блока обработки информации.
Блок обработки информации вьптолнен в виде генератора импульсов, R5 †тригге, схемы И, устройства ввода, комларатора, счетчика, реверсивного счетчика, дешифратора и табло индикации, лри этом устройство ввода 35 подключено к одним входам компаратора, к другим входам которого подключены потенциальные выходы счетчика, вход установки нуля которого подключен к первому выходу лреобразовате- 40 ля угла поворота в код, выход компаратора подключен к первому входу схемы И, выход которой подключен к счетным входам счетчика и реверсивного счетчика, вход управления нап- 45 равлением счета которого подключен к второму выходу преобразователя угла поворота в код, причем табло индикации подключено к выходу дешифратора, к входам которого подключе- 50 ны потенциальные выходы реверсивного счетчика, вход установки нуля которого подключен к третьему выходу преобразователя угла поворота в код и к первому инвертируемому Й -входу 55
"S-триггера, второй инвертируемый
R-вход которого подключен к выходу сигнализатора уровня, а 6 --вход
29 4 Д -триггера подключен к четвертому выходу преобразователя угла поворота в код, при этом выход 1б -триггера подключен к второму входу схемы
И, к третьему входу которой подключен генератор импульсов.
На фиг.1 представлен уровнемер; на фиг. 2 — измерительный элемент, на фиг. 3 — преобразователь угла поворота в код; на фиг. 4 — блок обработки информации; на фиг. 5 — сигнализатор уровня, на фиг. 6 — устройство ввода, на фиг. 7 — формирователь импульсной последовательности; на фиг. 8 — схема выделения коротких импульсов из переднего фронта импульсной последовательности.
На фиг. 1-8 приняты следующие буквенные обозначения: А — потенциальные выходы устройства ввода 43; В— потенциальные выходы счетчика 45;
С вЂ” сигнал равенства, N — последовательность импульсов, поступающих с преобразователя угла поворота в код 8, Е1-частота генератора 40;
M — сигнал управления, определяемый направлением движения телескопического штока, fz — последовательность импульсов, поступающих на счетный вход счетчика 45 и реверсивного счет. чика 46, И вЂ” сигнал запрета; К— сигнал с сигнализатора уровня, потенциальные выходы реверсивного счетчика 46, Р— потенциальные выходы дешифратора 47; 3 — установочный им»»ульс, вь»рабатываеиьп» при выходе измерительного элемента с нулевого положения 3 — установочный импульс, вырабатываемый при входе измерительного элемента 1 на нулевое положение.
В устройство уровнемера изиерительный элемент (фиг. 1) крепится к корпусу 2 уровнемера и представляет собой многоступенчатый -герметизированньп» полый телескопический шток 3. Гибк»ей» элемент 4, представляющий собой, например, тонкую сталь. ную проволоку, крепится к одной из ступеней многоступенчатого герметизированного телескопического штока
3 и, проходя по его герметизированным внутренним полостям, выходит к мерному барабану 5 и наматывается на него. Иерный барабан 5, выполненный в виде шкива, соединен через редуктор 6, заведенный плоской спиральной пружиной 7 с валом преобра11518 зователя 8 угла поворота в код, четыре выхода которого соединены с входами блока 9 обработки информации.
Иногоступенчатый герметизированный полый телескопический шток 3 (фиг. 2) состоит иэ неподвижной ступени 10, которая крепится к корпусу 2 уровнемера подвижной ступени
11 и конечной подвижной ступени 12. 10
Соединение двух соседних ступеней штока осуществляется посредством внутренних 13 и наружных втулок 14.
Герметизация подвижных соединений штока 3 достигается за счет колец !5 герметизации 15, выполненных, например, из резиновых колец круглого сечения, вставленных в наружные втулки 14, что обеспечивает хорошую подвижность соединений при полной 20 герметизации штока. Благодаря герметизации внутренней полости каждой ступени штока и наличию отверстий .16 заданного расхода воздуха во внутренних втулках 13 можно добить- 2s ся получения заданной постоянной скорости перемещения конечной под- вижной ступени 12 штока относительно корпуса 2. Число промежуточных подвижных ступеней 11 определяется величиной измеряемого уровня и габаритами уровнемера. Выбор значения диаметра отверстия 16 заданного расхода зависит от решаемой задачи измерения и выбирается из разумных соображений для обеспечения приемле-. мой произвольной величины скорости движения ступеней штока 3. При этом блок 9 обработки информации настраивается исходя из получающейся величины40 постоянной скорости перемещения ступеней штока 3.
Диаметры отверстий заданного расхода в штоке 3 могут быть одинаковыми, причем при числе ступеней, рав- 4> но двум, для обеспечения постоянства скорости перемещения ступени 12 телескопического штока 3 необходимо, чтобы одинаковому объему вытесняемого из внутренней полости штока 3 воздуха соответствовало одинаковое перемещение ступеней штока. Однако при числе ступеней штока больше двух появляется дополнительная ошибка в поддержании постоянной скорости, так 55 как площадь йоперечного сечения ступеней штока неодинакова. Чтобы исключить наличие этой дополнительной
?9 Ь ошибки, отверстия 16 заданного расхода воздуха во внутренних втулках
13 ступеней телескопического штока можно выполнить разного диаметра.
Необходимо также отметить, что при движении внутренней втулки во внутренней полости любой ступени может создаваться разрежение, противодействующее движению ступеней штока.
Чтобы избежать это; можно ввести во внутренних втулках дополнительные отверстия, проточки, либо обеспечить зазор путем выбора посадок между сопрягаемыми поверхностями внутренних втулок 13 и ступеней 10 и 11 измерительного элемента. Последовательность движения ступеней штока, исключающая одновременное двоение нескольких ступеней, обеспечивается тем, что используются кольца герметизации разного диаметра. На неподвижной ступени 10 штока 3 установлен сигнализатор 17 уровня, предназначенный для подачи команды о достижении поверхности жидкости ванны в блок 9 обработки информации.
Преобразователь 8 угла повброта в код может быть выполнен в виде фотоэлектрического датчика перемещения (фиг.. 3) на основе трех оптронных пар 18-20, выполненных на свето- и фотоэлектрических диодах, диска модулятора 21, с нанесенными на нем рисками, формирователей 22-24 импульсной последовательности, инверторов 25-27, схем 28-31 выделения коротких импульсов из переднего фронта импульсной последовательности, схемы ИЛИ 32, на которых формируется импульсная последовательность N и установочные сигналы
3„. и 3щ, а также схем И 33-36, схем
ИЛИ 37-38 и триггера 39, на основе которых формируется сигнал M. Дискмодулятор 21 установлен так, что он совершает почти оборот при полном вдвижении либо выдвижении телескопического штока 3. Количество рисок, нанесенных на диск-модулятор 21 определяется требуемой разрешающей способностью преобразователя 8 угла поворота в код. Оптронные пары
18 и 19 установлены относительно диска-модулятора 21 так, чтобы обеспечить смещение импульсных последовательностей, снимаемых со схем о
22 и 23 на 90 . Для выработки установочных импульсов Зд и Зщ исполь115 зуется нулевая риска, в качестве которой может быть использована одна удлиненная риска из .рисок диска-модулятора 21, используемых для выработки импульсной последовательности N. Оптронная пара 20 установлена так, чтобы его зону срабатывания перекрывала нулевая риска диска-модулятора 21 при полном вдвижении телескопического штока 3.
Блок обработки информации 9 (фиг. 4) предназначен для обработки сигналов М, W, Ç,„и З с преобразователя 8 угла поворота в код и сигнала К с сигнализатора 17 уровня, результатом которой является индикация измерения уровня или объема ванны. Блок 9 состоит из генератора 40 импульсов, который может быть реализован по любой схеме, обеспечивающей выбор частоты (порядка
10-100 к1ц), R5 — триггера 41„ на входы которого поступают сигналы 3, 3 схемы И 42, устройства ввода 43, компаратора 44, счетчика 45, на установочный вход которого поступает импульсная последовательность И, реверсивного счетчика 46, на установочный вход которого поступает сигнием счета сигнал W а на счетный вход, также как и на счетный вход счетчика 45, последовательность импульсов f с генератора 40 импульсов через схему И 42, управляемую триггером 41, дешифратора 47 и таб- ло 48 индикации. На вход 85 -триггера 41 поступает сигнал К с сигнализатора 17 уровня, который может быть выполнен, как показано на фиг.5 40 где в трубе 49 находится держатель
50 с электропроводными контактами
51. Схема реализации устройства 43 ввода для одного разряда десятичного числа показана на фиг. 6. С ин4S вертора 52 в зависимости от положен ния галетного переключателя 53 на
10 положений и 4 напрвления снимается информация в двоично-десятичном коде о заданном числе. Компаратор
44 может быть выполнен по любой схеме сравнения, определяющей признак равенства двух чисел, заданных в двоично-десятичном коде.
В качестве формирователей 22-24 использован триггер Шмитта по or в P которого задается резисторами R 55,56.
Триггер Шмитта выполнен на аналого нал 3, на вход управления направле- 30
1829
8 вом компараторе 57 с положительной связью, заданной резистором 58. Схема выделения коротких импульсов из переднего фронта импульсной последовательности 28-3 1 (фиг. 8) реализована на инверторе 60, при этом использована временная задержка импульсов на резисторе R 61 и конден саторе 62, схеме И-НЕ 63 и инверторе 64. Схема имеет два выхода: инвертируемый и неинвертируемый.
Рассмотрим последовательность действий с уровнемером в процессе измерения. Уровнемер может работать в двух режимах: измерения уровня и объема ванн. B режиме измерения уровня в устройство 43 ввода вводится число, зависящее от примененной системы исчисления, степени аппроксимации измерительных сигналов, разрешающей способности преобразователя угла поворота и т.п. Для метрической системы исчисления такими числами могут быть, например, .числа
1, 10, 100.
В режиме измерения объема в устройство 43 ввода вводится число, равное величине площади поверхности жидкости в ванне. Представление этого числа также зависит от примененной системы исчисления, степени аппроксимации измерительных сигналов, разрешающей способности преобразовате" ля угла поворота и т.п. При смене ванн в этом случае происходит смена числа записанного в устройстве 43 ввода, если изменилась величина площади поверхности ванн. Записав число в устройство 43 ввода, делают подготовительную операцию. Сначала рукой вдвигают полностью телескопи-: ческий шток 3, в результате на табло индикации появляются нули, после обнуления рукой выдвигают полностью телескопический шток 3, в результате на табло индикации появляется число, максимальное для выбранного диапазона измерений и режима измерения.
Проделав подготовительную операцию, приступают к процессу измерения. Опускают телескопический шток в ванну и касаются его концом дна.
Затем, предохраняя рукой уровнемер от потери равновесия, допускают движение корпуса 2 уровнемера к поверх" ности жидкости под действием собственного веса прибора, в это время
1151 происходит. процесс измерения. При замыкании жидкостью ванны контактов
51 происходит срабатывание сигнализатора 11 уровня, в результате чего вырабатывается сигнал К, прекращающий счет на табло 48 индикации ификсирующий результат измерений.
Таким образом, процесс измерения окончен, а достаточный зазор между сигнализатором 17 уровня, располо- 10 женным на неподвижной ступени телескопического штока и корпусом уровнемера предохраняет попадание корпуса уровнемера в измеряемую жидкость. Для проведения следующего 1 измерения в ванне процесс повторяют, начиная с полного вдвижения телескопического штока 3.
Устройство. работает следующим образом. 20
Движение ступеней телескопического штока 3 через гибкий элемент
4 передается мерному барабану 5.
Вращение мерного барабана 5 передается диску-модулятору 21 преобразо- 25 вателя 8 угла поворота в код. При вращении диска-модулятора 21 с фотодиодов оптронных пар 18-20 снимается синусоидальная последовательность, которая преобразуется форми- з0 рователями 22-24 в импульсную последовательность, а для схем 22 и 23 в импульсную последовательность со скважностью, равной двум, определяемую толщиной риски. При этом сигнал W и последовательность импульсов Ъ вырабатываются из двух последовательностей импульсов, смещенных на 90, снимаемых со схем о
22 и 23.
Импульсные последовательности, снимаемые с формирователей 22 и 23, преобразуются схемами 28 и 29 в последовательности коротких импульсов N, снимаемых со схемы ИЛИ 32, 4 выработанных из передних фронтов импульсов импульсных последователь .костей, снимаемьм со схем 22 и 23.
При этом количество импульсов последовательности за один оборот диска- 50 модулятора 21 определяется количеством нанесенных на диск рисок, умно-. женным на два. Импульсные последова- . тельности, снимаемые с формирователей 22 и 23, и их инвертированные ва- 5 рианты, снимаемые с интервалов 25 и 26, а также импульсы со схем 28 и
29 используются для образования сиг829 0 нала W íà RQ -триггере 39, входными цепями которого являются схемы
И 33 и 34 и схема ИЛИ 37 для одного входа триггера и схемы И 35 и 36 и схемы ИЛИ для другого входа.
При этом используется то обстоятельство, что при движении диска-модулятора 21 в том или ином направлении импульсы со схем 28 и 29 вырабатываются при разных значениях потенциалов импульсных последовательностей, снимаемых со схем 22, 23, 25 и 26.
Для выработки установочных импульсов 3 Ä и 3 используется оптронная пара 20. При этом с фотодиода оптронной пары 20 снимается сигнал перехода с низкого на. высокий потенциал при .установке на нулевое положение и сигнал перехода с высокого на низкий потенциал при выходе с нулевого положения телескопического штока 3.
Сигналы перехода преобразуются фор мирователем 24 в установочные пере,пады напряжений, из которых схемой
30 вырабатывается сигнал 3„, снимаемый с неинвертированного выхода схемы 30, а схемои 3 1 и инвертором 27 вырабатывается сигнал 3 {сигнал выхода с нулевого положения телескопического штока 3). Таким образом, преобразователь 8 угла поворота в код вырабатывает сигналы N, W 3„, и З, которые поступают в блок 9 обработки информации (фиг. 4).
Рассмотрим работу блока 9 обработки информации при получении сигналов с преобразователя 8 угла поворота и сигналиэатора 17уровня.
Перед началом процесса, измерения в устройство 43 ввода вводится число, зависящее от режима измерения.
Записав число в устройство ввода 43, рукой вдвигают полностью телескопический шток 3, в результате вырабатывается установочный импульс
З . Сигнал 3 и поступает на первый
R-вход триггера 24, устанавливающий триггер в состояние, вырабатывающее сигнал запрета И, запрещающий прохождение импульсов Е1 с генератора 40 импульсов через схему И 42 на счетные входы счетчиков 45 и 46.
Импульс 3> поступает на вход установки нуля реверсивного счетчика
46, устанавливающий его в нулевое состояние. Одновременно с выработкой импульса Зд вырабатывается им1151829!
V — - число, зафиксированное на табло индикации.
При этом в зависимости от направления движения телескопического
5 штока 3, сигнал управления W принимает значение либо О, либо 1. Сигнал управления W, снимаемый с преобразователя 8 угла поворота, поступает на управляющий вход реверсивного
1О счетчика 46, и в зависимости от его значения в счетчике 46 происходит операция сложения либо вычитания. В частности, при выдвижении телескопического штока 3 принято, что в счет15 чике 46 происходит операция сложения, а при вдвижении — операция вычитания. Число Ч, эафик ированное в реверсивном счетчике 46, дешифрирует", ся дешифратором 47 и высвечивается
20 на табло 48 индикации, которое пред= ставляет собой конструктивный блок из ламп индикации. Для проведения полностью подготовительной операции необходимо полное выдвижение теле25 скопического штока 3, которому соответствует на табло индикации число, максимальное для выбранного диапазона измерений н режима измерения уровнемера, и подобранное регулировкой
ЗО величины полного выдвижения. Этим достигается более высокая точностьпроведения измерений, так как при выдвижении телескопического штока 3 на произвольную величину наблюдается д увеличение максимальной погрешности измерения на величину дискрета измерений. При этом, обеспечив конструктивно скорость выдвижения меньшей по значению скорости движения теле40 скопического штока 3, можно производить полное выдвижение рукой штока
3 на любой скорости что не отражает4
Э ся на работоспособности блока 9 обработки информации. Выполнив полное
45 выдвижение телескопического штока
3, приступают непосредственно к процессу измерения. Опускают шток 3 в ванну и касаются его концом дна. Затем, предохраняя рукой уровнемер от
50 потери равновесия, допускают движение корпуса 2 уровнемера к поверхности жидкости под действием веса прибора. По истечению Х тактов, равных количеству прошедших импульсов послеЧ=х.у, где у - число, записанное в устройстве ввода, пульс последовательности N, который поступает на вход установки нуля счетчика 45, устанавливающий
его в нулевое состояние. После обну. ления рукой полностью выдвигают
4 телескопический шток 3. При этом нулевая риска выходит из эоны срабатывания оптронной пары 20, в результате вырабатывается установочный импульс 3щ, который поступает на S-вход RS-триггера 24, устанавливая его в состояние, разрешающее прохождение импульсов f! с генератора 40 импульсов через схему
И 42 на счетные входы счетчиков 45 и 46, так как счетчик 45 установлен в нулевое состояние имлульсом из последовательности N, а компаратор
44, сравнивая числа, записанные в устройстве .ввода 43 и счетчике 45, также разрешает прохождение импульсов f! . Компаратор 44 разрешает прохождение импульсов f с генера-! тора 40 импульсов через схему И 42 в счетчик 45 и реверсивный счетчик
46 до тех пор, пока число, записанное в устройство ввода 43, не сравняется с числом, записанным в счетчике 45. Счет в счетчиках 45 и
46 прекратится до появления второго импульса последовательности N, и в них будет зафиксировано число, записанное в устройстве 43 ввода.
С приходом второго импульса последовательности N снова обнуляется счетчик 45, а реверсивный счетчик нет, так как он обнуляется от сигнала 3„, вырабатываемого при подготовительной операции.
Компаратор 44, сравнивая числа, записанные в устройстве ввода 43 и счетчике 45, снова разрешает прохождение импульсов f<, т,е. процесс повтоярется, за исключением того, что в реверсивном счетчике 46 будет зафиксирована сумма чисел, насчитанных в этом и предыдущем тактах, т.е. будет зафиксировано число, записанное в устройстве 43 ввода, умноженное на два. По истечении Х тактов, равных количеству прошедших импульсов последовательности в реверсивном счетчике, происходит запись числа довательности N при вдвижении после полного выдвижения телескопического .штока 3, -в реверсивном счетчике 46 происходит запись числа
1151829
u -= Z-Ху, с(-. измерения реверсивный счет ппс
46 фиксирует число, равное числу
Z минус целое число импульсов последовательности И, прошедших при вдви><ении после полного выдвижения штока 3, умно>кенное на число у, записанное в устройстве ввода 43, минус.(>1 (целое число импульсов), прошедших с генератора 40 импульсов на счетные входы счетчиков 45 и 46 с момента прохождения последнего импульса из последовательности N до момента срабатывания сигнапизатора 17 уровня, т.е. величина измеренного;-уровня или объема ранна
30 (2) Ч=Z-Хv — и
Как видно из принципа работы уровнемера, в промежутке между дву40 мя импульсами последовательности реверсивный счетчик 46 подсчитывает число импульсов с генератора 40. импульсов, равное числу, записанногде Z — число записанное в реверсивном счетчике 46 при полном выдвижении штока 3.
Процесс измерения заканчивается при замьгкании жидкостью ванны контактов
51 спгнализатора 17 уровня, в результате чего вырабатывается сигнал
I<, который устанавливает по 1(вхоцу 10
КБ--триггер 24 в положение, запрещающее пгохождение игягульсов f,I через схему И -.2, Счет в счетчиках 45 и
46 прекращается и фиксируется результат на табло шгдикации. Иомеггт срабатывания сигнапизатора 17 уровня я :- гнется TlpоизвОпьllbIM и ПОэтому
11О>г ет л1160 совпасть по Bpeìeíè с импульссм последовательности N либо оказаться между импульсами поспедогатепьности„ Поэтому в процес. му в устройстве 43 ввода. Благодаря герметизации полости телескопическо го штока и наличию отверстий заданного расхода воздуха можно добиться определенной величины расхода воздуха и выбрать необходимую скорость перемещения .телескопического штока.
Стабильность поддержания скорости перемещения штока является довольно высокой. Благодаря постоянству ско.рости перемещения штока преобразователь 8 угла поворота формирует последовательность К постоянной частоты f,. Выбрав частоту генератора 40 импульсов немного большую величины
f„ (c учетом нестабильности частоты f ), получаем промежуток между двумя импульсами последовательности
N делений на число, записанное в устройстве 43 ввода.
Таким образом, в процессе измерения реверсивный счетчик 46 фиксирует число, равное V = Z — - Х у -(1>
Отсюда видно, что точность измерения повышается, так как повышается дискретность измерения, которая в этом случае равна
) где (f — диапазон измерений;
8 — число импульсов последователь-, ности N преобразователя угла поворота, снимаемых за один оборот, Уровнемер имеет небольшие габариты и вес, небольшой ток потребления и может быть выполнен переносным с питанием от батареи.
Высокая точность измерения объема жидкости, портативность может оказаться полезной для проведения оперативной коррекции растворов на основе благородных металлов и ценных веществ в местах, где имеется много различных ванн.
1 I 51829
1!51829
1151829
1151829
Фиг. б
1151829
Az/
Вх;
Составитель И.Некрасов
Техред,А.Бабинец Корректор А.Зимокосов
Редактор Е.Лушникова
Заказ 2310/31 Тираж 703 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4