Система дискретного измерения запаса топлива

Система дискретного измерения запаса топлива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

жтеитно-тех ..-кчасеМ бебяхт ока МБА

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„„746195

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240778 (21) 2650177/18-10 с присоединением заявки L¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 070780.Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 070780 (51)М. Кл.

G 01 F 23/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5З) УДК 681. 128. .6 (088.8) (72) Авторы изобретения

А ° Я. Корниенко, В.Г. Троицкий, A E Цофин и

В.С, Якимов (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ДИСКРЕТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЗАПАСА ТОППИВА

Изобретение относится к контрольно-измерительнои технике и может быть использовано для измерения и указания уровня жидкости.

Известны уровнемеры, содержащие чувствительный элемент, который совместно с обмотками силового трансформатора источника питания образует мостовую схему, выход которой через пороговыи элемент подключен к выходному элементу (1).

Недостатком таких уровнемеров является ложное срабатывание при колебании жидкости в контролируемом резервуаре и, как следствие, выдача ложной информации о количестве жидкости в резервуаре.

Н аиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности является устройство, содержащее двухобмоточные индукционные поплавк@вые датчики уровня по числу каналов, которые включены параллельно и являются плечами дифференциальных схем, вторыми общими плечами которых служат два плеча вторичной обмотки трансформатора питания, выполненного со средней точкой, а в диагональ каждой иэ схем между выходами обмотки датчика и средней точкой обмотки трансформатора включен пороговый элемент, выход которого через накопитель подсоединен к элементу памяти и переключающий элемент (2).

Известное устройство имеет большое количество связей между датчиком и вторичной аппаратурой, большой объем оборудования и не обеспечивает воэможность настройки системы по оптимальному соотношению быстродействия и точности динамики объекта.

Например, при заправке и сливе топлива, при различной колебательности периода стоячей волны, контролируемой жидкости в резервуаре

20 и т.п.

Кроме того, известное устройство не позволяет осуществлять контроль исправности датчиков (обрыв

25 и короткое замыкание) и вторичной аппаратуры в различных режимах работы, т.е. известное устройство не обеспечивает контроль без нарушения гальванической связи измерительной

3О цепи °

746195

Перечисленные причины ухудшают

= экЖтлуатационные параметры системы измерения уровня.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, обеспечения контролеспособности в разных режимах работы и сокращения числа измерительных каналов.

Поставленная цель достигается тем, что накопитель выполнен ревер-. сивным с инвертором, нключенным между входом вычитания и сложения накопителя, а система дополнительно снабжена блоком выборки с задатчиком коэффициента соотношения быстродействия и точности, трансформатором, первичная обмотка которого через переключающий элемент подсоединена к первичной обмотке трансформатора питания, а вторичные его обмотки включены последовательно между выходами вторичных обмоток трансформатора питания и объединенными концами обмоток датчиков, при этом нагруэочные плечи каждой дифференциальной схемы образонаны параллельным включением обмоток двух не рядом стоящих встречно нключенных датчиков, выходы датчиков каждой дифференциальной схемы, число дифференциальных схем соответствует чис" лу разрядов кода, при этом задатчик коэффициента соотношения быстродействия и точности соединен с входом переключающего элемента, другим выходом с входом блока выборки, который сигнальным входом соединен с трансформатором питания, а выходы с объединенными входами элементов памяти и счетными входами накопителей, входы сложения которых соединены с выходом соответствующих пороговых элементов.

На чертеже представлена электрическая схема системы измерения запаса топлива.

Система содержит трансформаторы

1 и 2, переключающий элемент 3, эадатчик 4 коэффициента соотношения быстродействия и точности, блок 5 выборки, двухобмоточные индукционные попланковые датчики 6 -65 уровня, образующие дифференциальные схемы с общими для всех двумя плечами, образованными выходной обмоткой трансформатора 1 со средней точкой, два других плеча каждой схемы образуют обмотки 6 соответствующих датчиков, пороговые элементы 7, инверторы 8, реверсивные накопители 9, элементы 10 памяти, причем задатчик

4 коэффициента соотношения быстро-. действия и точности соединен с блоком 5 выборки, который соединен с входами элементов 10 памяти и с объединенными счетными входами реверсивных накопителей 9. Обмотки датчиков 6 соединены с входами пороговых элементов 7 и через них с входами сложения накопителей 9 и вхо:;дами инверторов 8. ,Входы сложения накопителей соединены через инверторы 8 со своими входами вычитания.

Система работает следующим образом.

Если н системе с 5-ю датчиками ни один из датчиков уровня не погружен н жидкость, то все дифференциальные схемы уравновешены. Это соответствует кодовой комбинации 000, которая снимается с элементов 10 памяти, При погружении первого датчика 6 уровня в контролируемую жидкость происходит изменение соотношения плеч днухобмоточного индукционного попланкового датчика уровня, которое приводит к разбалансу схемы. Напряжение разбаланса с выхода схемы пос2Q тупает на вход порогового элемента

7, который формует на выходе однополярные импульсы прямоугольной формы, той же последовательности, что и входной сигнал.

Выходные однополярные импульсы с

Порогового элемента поступают на вход сложения и через иннертор 8 на вход вычитания реверсивного накопителя 9.

На счетный вход реверсивного накопителя поступают импульсы с блока 5 выборки, работа которого синхронизирована частотой общего источника переменного напряжения. Частота выходных импульсов выборки измеряет35 ся по команде поступающей с задатчика 4 коэффициента соотношения

1 быстродействия и точности. В момент одновременного появления импульсов на счетном входе и входе сложения в память накопителя записывается 1.

При достижении числа импульсов в накопителе величины порога, с выхода накопителя выдается сигнал на включение элемента памяти. При включении элемента памяти на его выходе

45 появится высокий потенциал — логическая 1, который указывает, что датчик погружен в среду. Следовательно, выходная информация системы изменится и станет 001.

При последовательном погружении второгб и третьего датчиков в среду процесс срабатывания аналогичен и на выходе информация соответственно примет нид 011, 111.

Обмотка четвертого "датчика по отношению к обмотке первого датчика включена встречно, а средняя точка

4-го датчика соединена с средней точкой первого датчика (такое объединение обмоток датчиков услонно названо

60 группой).

В результате взаимодействия сигнала с обмоток первого и четвертого датчика, при условии, что они оба погружены, на выходе дифференциаль65 ной схемы будет нулевой потенциал.

746195

Контроль э аключаетс я в том, что включением элемента 3 подается напряжение на дополнительный трансформатор 2. Напряжение на его обмотках складывается, вычитается с напряжением основного трансформатора, что

65 (Схема сбалансирована при залитых датчиках) . Нулевой раз бал анс при водит к тому, что на выходе порогового элемента и входе сложения реверсивного накопителя также будет нулевой потенциал, а на выходе вычитания нако-5 пителя — логическая 1 .

Теперь уже при поступлении импульса с блока выборки на счетный вход накопителя на памяти накопителя будет списан импульс, 10

При достижении числа импульсов в памяти н акопит ел я, равным выбранному порогу, с выхода накопителя поступает сигнал на описание информации с элемента памяти, т. е. на 15 выходе элемента памяти будет потенциал логический 0 . Таким образом, включение четвертого датчика соответствует новой комбинации выходного кода 110.

При погружении пятого датчика (объединен и группу с вторым датчиком) процесс аналогичен предыдущему и на выходе системы информация будет соответствовать коду 100. днако приведенное соединение 25 датчика в группы по два представляет одну из возможных альтернатов, например можно привести другие варианты объединения обмоток датчиков в группы 1 и 3, 1 и 5, 2 и 4, 2 и 5, 30 и т.д.

В результате чего на выходе получается новая комбинация выходного кода. Нельзя объединять в группу два датчика, идущие непосредственно друг 35 за другом. Например, 1 и 2, 2 и 3 и т.д.

При наличии спектра помех нысокочастотных, низкочастотных (колебания измеряемой среды жидкости) сиг- 40 нал на выходах элементов памяти изменяется только при определенном, равном порогу, превышении уровня достоверного сигнала над ошибкой, что достигается благодаря тому, что 45 полезный сигнал суммируется в накопителе линейно, а помеха — по средне квадратическому закону, так как попадание сигнала помехи в интервал времени действия импульса выборки 50 является случайной величиной.

Для расширения функциональных воэможностей и повышения эксплуатационной надежности предусмотрен встроенный контроль, который позволяет периодически проверять работоспособность как датчикон, так и вторичной аппаратуры в процессе работы.

I приводит к нарушению соотношения. дифференциальной схемы.

Например, при контроле 1 разбаланс схемы производят в одном направлении путем согласного включения обмоток W„ и W и встречного включения обмотокмlии Ю,трансформаторов 1 и 2.При контроле)1 разбаланс схемы производят в другом направлении, когда нстречно включены обмотки

W u W и согласно обмотки W«и т

1

При контроле 1 и il, а также при обрыве и коротком замыкании в обмотках датчика происходит разбаланс . дифференциальной схемы. Напряжение раэбаланса с учетом фазы анализиру" ют.

Информация на выходе элемента памяти при правильной работе должна удовлетворять условно при контроле на всех выходах логической 1 и при контроле 11 на нсех выходах логическому 0 .

Невыполнение требования логической 1 и логического 0 соответственно при контроле f и l1 указывает, что в канале наблюдаетсянеисправность.

Формула изобретения

Система дискретного измерения запаса топлива, содержащая днухобмоточные индукционные поплавковые датчики уровня по числу каналов, которые включены параллельно и являются плечами дифференциальных схем, вторыми общими плечами которых служат два плеча вторичной обмотки трансформатора питания, выполненного со средней точкой, а в диагональ каждой из схем между выходами обмотки датчика и средней точкой обмотки трансформатора включен пороговый элемент, выход которого через накопитель подсоединен к элементу памяти, и переключающий элемент, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, обеспечения контролеспособности н разных режимах работы и сокращения числа измерительных каналов, накопитель выполнен реверсивным с инвертором, включенным между входом вычитания и сложения накопителя, а система дополнительно снабжена блоком выборки с задатчиком коэффициента соотношения быстродействия и точности, трансформатором, первичная обмотка которого через переключающий элемент подключена к первичной обмотке трансформатора питания, а вторичные его обмотки включены последовательно между выходами вторичных обмоток трансформатора питания и объединенными концами обмоток датчиков, при этом нагрузочные плечи каждой дифференци746195

Составитель Т. Иноземцева

Редактор С. Тараненко Техред Ж. Кастелевич

Корректор Г. Решетник

Заказ 409 3/13 Тираж 801

ЦНИИПИ Государственного коМитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

I 1 альной схемы образованы параллельным включением обмоток двух не рядом стоацих встречно включенных дат чиков, выходы датчиков каждой дифференциальной схемы объединены, чис:ло дифференциальных схем соответ ствует числу разрядов кода, при этом задатчик коэффициента соотношения быстродействия и точности соединен с входом переключающего элемента,. другим выходом — с входом блока выборки, который сигнальным входом соединен с трансформатором питания, а выходом с объединенными входами элементов памяти и счетными входами накопителей, входы сложения кото" рых соединены с выходами соответствующих пороговых элементов °

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Браславский Д.A. и др. Авиационные приборы. Машиностроение, 1964, с. 218.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2423363, кл.С 01 Р 23/24, 1976.