Резонансный уровнемер
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
234692
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
К1 42е 34
Заявлено 01.1Х.1967 (№ 1181735/18-10) с присоединением заявки №
МПК G 01f
Приоритет
Опубликовано 10.!.1969. Бюллетень № 4
Дата опубликования описания 22Л .1969
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 681.128.82 (088.8) Ав-оры изобретения
Заявитель
И. В. Пятибратов, А. С. Ульянов и В. А. Викторов
Смоленский филиал Научно-исследовательского института теплоэнергетического приборостроения
РЕЗОНАНСНЬ1Й УРОВНЕМЕР
Изобретение относится к области измерения уровня жидких сред с помощью резонансных устройств.
Известные резонансные уровнемеры, содержащие частотно-модулированный генератор высокой частоты для возбуждения электромагнитных колебаний в датчике, генератор пилообразного напряжения, запускаемый генератором запуска, опорный колебательный контур, погруженный в измеряемую среду, формирующее устройство, триггер, ключ и усилитель постоянного тока, не имеют автоматической непрерывной компенсации влияния изменения диэлектрической проницаемости среды на точность измерения.
В предложенном уровнемере такая компенсация достигнута благодаря тому, что он дополнительно снабжен опорным колебательным контуром, установленным над измеряемым уровнем и подключенным к выходу генератора высокой частоты, триггером, ключом, на который подается напряжение постоянного тока, и фильтром; выход дополнительного колебательного контура одновременно подключен ко входам основного и дополнительного триггеров, выход дополнительного триггера, подключенного к выходу формирующего устройства, подсоединен к дополнительному ключу, выход которого с одной стороны непосредственно, с другой стороны через фильтр и основной ключ соединен с усилителем постоянного тока.
На чертеже дана блок-схема резонансного уровнемера.
5 Уровнемер содержит датчик 1, представляющий собои отрезок длинной линии, генератор
2 высокой частоты, генератор 8 пилообразного напряжения, генератор 4 запуска, формирующее устройство 5, опорный колебательный кон10 тур 6, установленный над измеряемой средой, опорный колебательный контур 7, погрун енный в измеряемую среду, триггеры 8 и 9, два ключа 10 и 11, фильтр 12 и усилитель 18 постоянного тока для выдачи унифицированного
15 выходного сигнала.
Уровнемер работает следующим образом.
Датчик 1 возбуждается от генератора 2, модулированного по частоте с помощью генератора 8, который запускается от генератора 4
20 запуска.
Передним фронтом импульсов с генератора
4 триггеры 8 и 9 приводятся в исходное состояние. В исходном состоянии ключи 10 и 11, управляемые соответственно триггерами 8 и 9, 25 закрыты, и на вход усилителя 18 сигнал не поступает.
Резонансная частота датчика I, погруженного в измеряемую среду, пропорциональна уровню среды. Частота генератора 2 перекры30 вает резонансные частоты датчиков, порожне234692 го и заполненного измеряемой средой. На резонансную частоту порожнего датчика 1 настраивается колебательный контур б. Контур
7 также настраивается на резонансную частоту порожнего датчика при минимальном значении диэлектрической проницаемости среды и изменение его резонансной частоты пропорционально изменению диэлектрической проницаемости среды.
При совпадении частоты генератора 2 с резонансными частотами колебательных контуров на выходе последних выделяются импульсы напряжения, соответствующие по форме их резонансным характеристикам.
Импульс с контура б после детектирования и формирования поступает на триггеры 8 и 9, опрокидывает их, и ключи 10 и 11 открываются, в результате с выхода ключа 10 на вход усилителя И и фильтра 12 начинает поступать постоянное стабилизированное напряжение, а с выхода ключа 11 на вход усилителя
13 поступает постоянное напряжение, равное выходному напряжению фильтра 12.
Импульс с контура 7 после детектирования и формирования приводит триггер 9 в исходное состояние. В результате ключ 11 закрывается, и сигнал с его выхода на вход усилителя не поступает.
Так как резонансная частота контура 7 изменяется пропорционально изменению диэлектрической проницаемости среды, то длительность импульса на выходе ключа 11 пропорциональна изменению диэлектрической проницаемости среды.
При совпадении частоты генератора 2 с резонансной частотой датчика 1 на выходе последнего выделяется импульс напряжения, соответствующий его резонансной характеристике. После формирования в устройстве 5 импульс датчика 1 возвращает триггер 8 в исходное состояние, в результате чего ключ 10 закрывается, и напряжение перестает поступать на вход усилителя 18.
Фильтр 12 предназначен для сглаживания выходных импульсов ключа 10, а так как их длительность пропорциональна измеряемому уровню, то и величина постоянного напряжения на выходе фильтра пропорциональна измеряемому уровню. Таким образом, амплитуда выходных импульсов ключа 11 пропорциональна измеряемому уровню, а их длительность — изменению диэлектрической проница10 емости, Ключи 10 и 11 подключены ко входу усилителя, где происходит вычитание их выходных импульсов и последующее сглаживание. Следовательно, поправка, вводимая с целью компенсации погрешности от изменения диэлектрической проницаемости среды, пропорциональна изменению диэлектрической проницаемости среды и измеряемому уровню.
20 Предмет изобретения
Резонансный уровнемер, содержащий частотно-модулированный генератор высокой ча. стоты для возбуждения электромагнитных колебаний в датчике, генератор пилообразного
25 напряжения, запускаемый генератором запуска, опорный колебательный контур, погруженный в измеряемую среду, формирующее устройство, триггер, ключ и усилитель постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью
50 повышения точности, он дополнительно снабжен опорным колебательным контуром, установленным над измеряемым уровнем и подключенным к выходу генератора высокой частоты, триггером, ключом с подаваемым на не35 ro напряжением постоянного тока и фильтром; выход дополнительного колебательного контура одновременно подключен ко входам основного и дополнительного триггеров, выход дополнительного триггера, подключенного к
40 выходу формирующего устройства, подсоединен к дополнительному ключу, выход которого с одной стороны непосредственно, а с другой стороны через фильтр и основной ключ соединен с усилителем постоянного тока.
234692
Составитель В. П. Тимофеев
Редактор Л. А. Утехина Техред Т. П. Курилко Корректор Н. Н. Самыгииа
Заказ G79/14 Тираж 465 Подписное
Ц!!! 1ИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2