Резонансный уровнемер
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
2ООЗОО
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”
Кл. 42е, 34
Заявлено 08,VI I I.1966 (№ 1097012/26-10) с присоединением заявки ¹
П риорнтет
Опубликовано 15.VIII.1967. Бюллетень ¹ 17
Дата опубликования описания 4.Х.19б7
МПК Ст Olf
УД К 681.128.82.083.2 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
qe с..
A. С. Ульянов, В. А. Викторов и А. Ш. Кацнельсон
Заявитель
Смоленский филиал научно-исследовательского институт тепловнергетического приборостроения
РЕЗОНАНСНЫЙ УРОВНЕМЕР
Известные резонансные уровнемеры, содержащие частотно-модулированный генератор высокой частоты для возбуждения электромагнитных колебаний в датчике, генератор пилообразного напряжения, запускаемый генератором запуска, блок синхронизации, пиковый детектор, формирующее устройство и триггер, имеют нелинейный выход, что не позволяет использовать их в унифицированных системах автоматического регулирования уровня различных сред.
В предложенном резонансном уровнемере выход генератора пилообразного напряжения соединен одновременно с частотным модулятором генератора высокой частоты и пиковым детектором, что повышает точность. Кроме того, для получения унифицированного выходного сигнала уровнемер снабжен дополнительным пиковым детектором, ключом для пропускания сигнала генератора пилообразного напряжения вплоть до момента опрокидывания триггера импульсом синхронизации и усилителем постоянного тока, так что выход ключа подключен к дополнительному пиковому детектору, один из его входов — к генератору пилообразного напряжения, другой к триггеру. Выходы обоих пиковых детекторов подключены ко входу усилителя постоянного тока.
На чертеже представлена блок-схема описываемого уровнемера.
Он состоит из датчика 1, генератора 2 высокой частоты, модулированного по частоте, генератора 8 пилообразного напряжения, генератора 4 запуска, двух пиковых детекторов 5 и б, ключа 7, формирующего устройства 8, блока 9 синхронизации, триггера 10 и усилителя 11 постоянного тока.
Датчик возбуждается генератором высокой частоты, модулированным по частоте генератором пилообразного напряжения, который запускается генератором запуска. Выходное напряжение генератора «пилы» подается одновременно на модулятор генератора высокой частоты и два пиковых детектора, причем на пиковый детектор б через ключ, управляемый
1риггером. В исходном состоянии ключ закрыт и на вход усилителя постоянного тока подается разность напряжений с двух пиковых детекторов, равная нулю.
Резонансная частота датчика, погруженного в измеряемую среду, пропорциональна уровню среды. Генератор высокой частоты перекрывает резонансные частоты пустого и полностью заполненного измеряемой средой датчиков. На частоту пустого датчика настраивается опорный 1 С-контур блока синхронизации, который помещен в измеряемую
30 среду. При достижении равенства частот ге200800
У вЂ” 1
Типография, пр. Сапунова, 2 нератора и опорного контура па последнем выделяется импульс напряжения, соответствующий резонансной характеристике. После детектирования и формирования импульс поступает на триггер, опрокидывает его и ключ отсекаег пилообразное напряжение от пикового детектора б.
На усилитель постоянного тока начинает поступать напряжение рабочего хода генератора «пилы». При равенстве частот генератора 2 и датчика с измеряемой средой через формирующее устройство выделенный имi,óëüñ производит срыв колебаний генератора пилообразного напряжения, одновременно возвращая триггер в исходное состояние. Полный цикл опроса производится за полупериод работы генератора запуска. Временной промежуток рабочего хода генератора «пилы» пропорционален измеряемому уровню и имеет тот же закон изменения, что и г.илообразное напряжение, поэтому выходное напряжение строго линейно, и не зависит от изменения формы и его стабильности. Для устранения влияния нестабильности частоты генератора 2 и получения стабильного нулевого сигнала на входе усилителя постоянного тока при отсутствии измеряемой среды начальная частота генератора выбирается выше частоты опорного контура с необходимым запасом, а начальное напряжение генератора «пилы» компенсируется встречным включением двух пиковых детекторов. Во второй полупериод работы генератора запуска генератор высокой частоты запирается. Этот процесс повторяется каждый период работы генератора запуска.
Для компенсации влияния изменения диэлектрической проницаемости среды опорный контур блока синхронизации, состоящий из индуктивности и емкости, введен в измеряемую среду. Резонансная частота контура изменяется при изменении диэлектрической проницаемости, а следовательно, изменяется временной интервал рабочего хода генератора
«пилы» и выходное напряжение, что компенсирует изменение резонансной частоты датчика.
11редмет изобретения
1. Резонансный уровнемер, содержащий частотно-модулированный генератор высокой
15 частоты для возбуждения электромагнитных колебаний в датчике, генератор пилообразного напряжения, запускаемый генератором запуска, блок синхронизации, пиковый детектор, формирующее устройство и триггер, отличаю20 и1ийсл тем, что, с целью повышения точности, выход генератора пилообразного напряжения соединен одновременно с частотным модулятором генератора высокой частоты и пиковым детектором.
25 2. Уровнемер по и. 1, отлича ощийся тем, что, с целью получения унифицированного выходного сигнала, он снабжен дополнительным пиковым детектором, ключом для пропускания сигнала генератора пилообразного напря30 жения вплоть до момента опрокидывания триггера импульсом синхронизации, усилителем постоянного тока, так что выход ключа подключен к дополнительному пиковому детектору, один из его входов подключен к ге35 нератору пилообразного напряжения, другой — к триггеру, а выходы обоих пиковых детекторов подключены ко входу усилителя постоянного 1ока.
1 ! Составитель В. П. Тимофеев !
Редактор Н. С. Коган Техред T. II. Курилко
Корректоры; Е. Ф. Иолионова и С. A. Большакова
) Заказ 3105/8 Тира>к 535 Подписное
ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, л. 4