Уровнемер

Уровнемер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

l, СПИ АНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социплпстическкх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.03.78 (21) 2589351/18-.10 (51) М.Кл.з б 01 F 23/18 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (53) УДК 681.128.6 (088.8) (45) Дата опубликования описания 13.12.80 (72) Авторы изобретения И. А. Бражников, Н. С. Моргунов, В. Б. Верник, С. В. Пашко и О. Ф. Кириченко (71) Заявители Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Артема и Ворошиловградский филиал института «Гипроуглеавтоматизация> (54) УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано в горной, горнорудной, химической, нефтяной и других отраслях промышленности для измерения уровня жидких и сыпучих материалов.

Известен уровнамер для измерения уровня жидких и сыпучих материалов, содержащий лот или поплавок, кинематически соединенный тросом с исполнительным механизмом следящей системы, обеспечивающей слежение за уровнем материала при его изменении (1).

Наиболее близким к изобретению является уровнемер для контроля и ретули- 15 рования уровня сыпучих материалов, содержащий чувствительный элемент, электропривод с лебедкой, взаимодействующий с ним тормоз и соединенный с электроприводом индикатор (2)

Однако этот уровнемер недостаточно надежен и точен.

Целью изобретения является повышение надежности и точности измерения контролируемого материала.

Поставленная цель достигается тем, что в уровнемер введены последовательно соединенные источник переменного тока, вентиль, пиковый, детектор, компаратор и фазочувствительный усилитель, а также подключенный ко второму входу компаратора задатчик сигнала стабильной частоты, выход вентиля связан с чувствительным элементом, выполненным в виде СВЧ-резонатора, СВЧ-резонатор выполнен в виде четвер тьволновой коаксиальной линии с целью, закрытой радиопрозрачным материалом, обращенной в сторону контролируемого материала.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структурна я схема уровнемера;,на фиг. 2—

С ВЧ- р езонатор.

Уровнемер содержит электропривод 1 с лебедкой, тормоз 2, чувствительный элемент 8, компаратор 4, задатчик 5 сигнала стабильной частоты, фазочувствительный усилитель б, индикатор 7, пиковый детектор 8, вентили 9, источник 10 переменного тока.

Чувствительный элемент — СВЧ-резонатор состоит из металлического экрана

11, СВЧ-вентиля 12, СВЧ-автогенератора (его активного элемента 18), элемента 14 связи, радиопрозрачной стенки 15, излучающего элемента 1б, представляющего собой четвертьволновой отрезок длинной линии, заключенный в металлический экран

П с вырезом, закрытым радиопрозрачной стенкой 15, и выполняющего функции при777450 емной и,передающей антенны. Элемент 18 является активным элементом СВЧ-автогенератора, собранного по схеме емкостной трехточки. Вентили 9,представляют .собой двухполупериодный выпрямитель. Источником переменного тока является понижающий трансформатор. Пиковый детектор 8 состоит из транзистора и запоминающей емкости.

Принцип действия уровнемера заключается в следующем.

При возникновении СВЧ-колебаний в автогенераторе происходит излучение электромагнитной СВЧ-энергии из излучателя

1б, Часть энергии электромагнитных колебаний поступает через элемент 14 связи на вентиль 12. Величина этой энергии определяется сопротивлением излучения излучателя, которое зависит от расстояния между излучателем и измеряемым материалом.

Величина сигнала, снимаемого с вентиля 12 чувствительного элемента, монотонно изменяется при монотонном изменении расстояния между чувствительным элементом 8 и измерительным материалом в пределах от 0 до 0,5 Х, где Х вЂ” длина волны электромагнитных колебаний. При изменении уровня измеряемого, материала, например, уменьшается расстояние между чувствительным элементом 8 и материалом, что приводит к изменению сопротивления излучения излучателя. Сигнал с вентиля 12 чувствительного элемента 8, поступающий на компаратор 4, уменьшается, и на выходе компаратора 4 появляется разностный сигнал, который через фазочувствительный усилитель б приводит в действие электропривод 1 с лебедкой, который перемещает (поднимает) чувствительный элемент 8 до тех пор, пока сигнал с детектора 12 не станет равным сигналу задатчика 5 сигнала стабильной частоты.

При этом устанавливается задаваемое задатчиком б расстояние между чувствительным элементом и измеряемым материалом.

При уменыпении уровня материала расстояние между чувствительным элементом

8 и материалом возрастает, выходной сигнал с элемента связи .14 также увеличивается, и на выходе компаратора 4 появляется сигнал, фаза которого отличается

5 на 180 от сигнала фазы в случае увеличения уровня материала. Этот сигнал через .фазочувствительный усилитель б управляет электроприводом 1, который опускает чувствительный элемент 8 до тех пор, пока

10 сигнал с вентиля 12 не станет равным сигналу задатчика б.

При дальнейшем измерении уровня материала процессы проявляются аналогично описанным выше. Тормоз 2 служит для

15 предотвращения самопроизвольного опускания чувствительного элемента при отключенном электроприводе.

Фор мула изобретения

1. Уровнемер, содержащий чувствительный элемент, электропривод с лебедкой, взаимодействующий с ним тормоз и соединенный с электроприводом индикатор, 25 отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения уровня контролируемого материала, в него введены последовательно соединенные источник переменного тока, вентиль, пиковый детектор, компаратор и фазочувствительный усилитель, а также подключенный ко второму входу компаратора задатчик сигнала стабильной частоты, выход вентиля связан с чувствительным элемен35 том, выполненным в виде СВЧ-резонатора.

2. Уровнемер по п. 1, отл ич а ющийс я тем, что СВЧ-резонатор выполнен в виде четвертьволновой коаксиальной линии с целью, закрытой радиопрозрачным мате40 риалом, обращенной в сторону контролируемого материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

45 1. Авторское свидетельство СССР № 253399, кл. G 01 F 23/10, 1967, 2. Авторское свидетельство СССР № 201696,:кл. G 01 F 23/24, 1966 (прототип) .

Редактор Ж, Рожкова

Составитель Т. Иноземцева

Техред И. Заболотнова Корректор И. Осиповская

Заказ 1476/1479 Изд. № 546 Тираж 810 Подписное НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил, пред. «Патент»