Резонансный
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е l73974
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 28.111.1964 (лГе 904964/26-10) Кл. 42е, 34 с присоединением заявки ¹
Государственный комитет ло делам изобретений и открытий СССР
МПК 6 01f
УДК 681,128.82 (088.8) Приоритет
Опубликовано 06Х111,1965. Бюллетень № 16
Дата опубликования описания 2.Х.1965
Авторы изобретения
В. А. Викторов, Б. H. Петров, A. С. Абрамов, Г. С. Маслов, В. П. Хохлов и Г. A. Самсонов
Заявитель
РЕЗОНАНСНЫЙ УРОВНЕМЕР
Подписная группа Лв 167
Известные резонансные уровнемеры, основанные на использовании зависимости резонансной частоты датчика от уровня среды в нем, обычно содержат электромеханическую следящую систему, осуществляющую автоматическую настройку генератора на резонансную частоту датчика или электронное измерительное устройство, в котором текущее значение уровня определяется измерением с помощью лампового вольтметра максимальной величины пилообразного напряжения измерительного генератора, запускаемого в момент совпадения периодически изменяющейся частоты высокочастотного генератора с резонансной частотой, соответствующей пустому датчику, и срывается при совпадении частоты высокочастотного генератора с резонансной частотой датчика, соответствующей измеряемому уровню, разбитому по высоте на ровные интервалы.
Имея высокие технические показатели, указанные уровнемеры обладают рядом недостатков, ограничивающих область их применения.
В описываемом уровнемере указанные недостатки устранены благодаря применению набора высокочастотных масштабных контуров, настроенных на резонансные частоты, соответствующие определенным значениям уровня измеряемой среды в датчике, что позволяет произвести кусочно-линейную апроксимацию модуляционной характеристики генератора и частотной характеристики датчика, а также благодаря цифровому измереншо времени запаздывания (пропорционального значению уроня) импульса от датчика по отношению к им пульсам от масштабных колебательных контуров.
С целью повышения точности цифрового измерения уровня среды при нелинейном изме10 ренин выходных характеристик датчика и генератора, резонансный уровнемер снабжен выполненным в виде триггерных счетчиков устройством определения количестьа масштабных импульсов с колебательных контуров, вы15 делившихся при совпадении частоты генератора с резонансной частотой соответствующего контура до появления импульса датчика, и усгройством определения временного запаздывания импульса датчика по отношению к бли20 жайшему предшествующему масштабному импульсу, подсоединенными через управляемые элементами логики ключи соответственно к выходу колебательных контуров и к выходу генератора тактов.
25 С целью повышения надехкности измерения, уровнемер снабжен устройстьом определения временного интервала между масштабными импульсами, выполненным в виде триггерного счетчика, подсоединенного к генератору так30 тов двумя электрическими кана IBìï с ключа173974 ми, один из которых управляется элементами логики, другой — отпирается импульсом датчика и запирается ближайшим последующим масштабным импульсом.
Принципиальная схема предлагаемого уровнемера приведена на чертеже.
Датчик 1 в виде однородного отрезка длинной линии, помещенный в сосуд, рассматривается в качестве одиночного колебательного контура, В датчике между резонансной его частотой и уровнем измеряемой среды осуществлена непрерывная и однозначная зависимость. Напряжение с выхода высокочастотного генератора 2, частота которого изменяется по пилообразному закону в пределах частотной характеристики датчика, одновременно поступает на датчик 1 и набор высокочастотных контуров 8, что позволяет исключить влияние нестабильности генератора на точность измерения. В момент попадания частоты генератора в полосу пропускания датчика и контуров на их выходах будут выделяться импульсы, повторяющие форму резонансной кривой. Для устранения амплитудной погрешности и повышения точности временной привязки импульсов применяются формирователи 4, которые формируют импульс, привязанный к вершине резонансной кривой.
В уровнемере применяются три счетчика импульсов, управляемые элементами 5 логики, в соответствующие плечи которых включены индикаторные лампочки.
Счетчик импульсов б определяет количество импульсов за период развертки генератора, поступающих от масштабных контуров до момента прихода импульса от датчика. Счетчик 7 измеряет время запаздывания импульса от датчика по отношению к ближайшему предшествующему масштабному импульсу. Для устранения влияния на точность измерения нестабильности напряжения модуляции и частоты
r енератора тактов 8, а также неравномерности модуляционной характеристики высокочастотного генератора и частотной характеристики датчика, применяют счетчик 9, который определяет интервал между двумя масштабными импульсами, ограничивающими импульс от датчика. Измеряемый уровень определения по алгоритму:
5 + 10% ° Пт
Пи
Н О/о, Or, Пи — соответственно показания счетчиков б, 7 и 9.
Предмет изобретения
1. Резонансный уровнемер, содержащий частотомодулированный генератор для возбуждения резонансного датчика и колебательных
15 контуров, настроенных на частоты, соответствующие дискретным значениям измеряемого уровня, разбитого по высоте на равные интервалы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности цифрового измерения уровня
20 среды при нелинейном изменении выходных характеристик датчика и генератора, он снабжен выполненным в виде триггерных счетчиков устройством определения количества масштабных импульсов с колебательных контуров, вы25 делившихся при совпадении частоты генератора с резонансной частотой соответствующего контура до появления импульса датчика, и устройством определения временного запаздывания импульса датчика по отношению к бли30 жайшему предшествующему масштабному импульсу, подсоединенными через управляемые элементами логики ключи соответственно к выходу колебательных контуров и к выходу генератора тактов.
35 2. Уровнемер по и. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности измерения, он снабжен устройством определения временного интервала между масштабными импульсами, выполненным в виде триггерного счетчика, 40 подсоединенного к генератору тактов двумя электрическими каналами с ключами, один из которых управляется элементами логики, другой — отпирается импульсом датчика и запирается ближайшим последующим масштабным
45 импульсом.
173974
Составитель В. П. Тимофеев
Редактор Г. М. Печоров Техред Т. П. Курилко
Корректор Ф. П. Киреева
Заказ 2547/10 Тираж 1200 Формат бум. 60Х90 /з Объем 0,21 изд. л. Цена 5 коп.
ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР
Москва, Центр, по. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2