DD141353A1 - VIBRATION LEVEL DETECTOR FOR SCHOOL AND VISCOSE GUETER - Google Patents
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- DD141353A1 DD141353A1 DD20884178A DD20884178A DD141353A1 DD 141353 A1 DD141353 A1 DD 141353A1 DD 20884178 A DD20884178 A DD 20884178A DD 20884178 A DD20884178 A DD 20884178A DD 141353 A1 DD141353 A1 DD 141353A1
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Füllstandmessung und betrifft insbesondere Vibrationsfüllstandmelder für Schütt- und viskose Güter. Der Zweck der Erfindung besteht in einer Erhöhung der Betriebssicherheit des Melders. Der Erfindung liegt die Aufgabe, zugrunde, einen derartigen Vibrationsfüllstandmelder zu schaffen, der durch Zwangerregung der Schwingungen des mechanischen Schwingungssystems auf die Eigenfreqvaenz unabhängig von fremden Schwingungserzeugern wirkt. Der Vibrationsfüllstandmelder besteht aus einem mechanischen Schwingungssystem und einer mit diesem System inThe invention relates to devices for level measurement and in particular relates to vibration level indicator for bulk and viscous goods. The purpose of the invention is to increase the reliability of the detector. The invention has for its object to provide such a vibration level detector, which acts by Zwizzregung the vibrations of the mechanical vibration system on the Eigenfreqvaenz independent of foreign vibration generators. The vibration level detector consists of a mechanical vibration system and one with this system in
Description
- λ - 20« 8-4 1- λ - 20 «8-4 1
Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Füllstandsmessung, und betrifft insbesondere Vibrationsfüllstandmelder für Schutt- und viskose Güter.The invention relates to devices for level measurement, and in particular relates to vibration level indicator for debris and viscous goods.
Die Erfindung kann zur Füllstandkontrolle von in Behälter technologischer Apparate ζ·Β« in Bunker, Zisternen, Tanks u.ä« gespeicherten Schutt- und viskosen Gütern verwendet werden* · .The invention can be used for level control of debris and viscous goods stored in containers of technological apparatuses in bunkers, cisterns, tanks and the like *.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Characteristics of the known technical solutions
Vibrationsfüllstandsmelder finden in verschiedenen Produktionszweigen Anwendung«Vibration level detectors are used in various production branches «
Bekannt ist z.B· ein Vibrationsfüllstandsmelder ("Endress und Hauser- Messen und Steuern", 1968, Nr. 17, S, 15), bestehend aus einem Füllstandgeber, der in Form eines mechanischen Schwingungssystems (Stimmgabel) ausgeführt und auf einem an innerer Seitenwand des mit Meßgut zu füllenden Behälters befestigten Tragkörper angeordnet ist. Dieser Geber γ/eist zwei auf dem Joch der Stimmgabel angebrachte und mittels eines Verstärkers elektrisch miteinander gekoppelteFor example, a vibration level detector ("Endress und Hauser-Messen und Steuern", 1968, No. 17, S, 15) is known, consisting of a level sensor, which is designed in the form of a mechanical vibration system (tuning fork) and on an inner side wall of the arranged with Meßgut to be filled container attached support body. This encoder γ / e is two mounted on the yoke of the tuning fork and electrically coupled together by means of an amplifier
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piezoelektrische Meßwandler auf* Der Füllstandmelder enthält weiterhin eine an den Verstärkerausgang angeschlossene Aus~ gangomeldeeinrichtung*piezoelectric transducers on * The level indicator also contains an output alarm device connected to the amplifier output *
Der erste piezoelektrische Meßwandler versetzt das mechanische Schwingungssystem in Schwingungen, während-der zweite piezo*= elektrische Meßwandler (Schwingungsaufnehmer) die Schwingungen des mechanischen Schwingungsaysteins aufnimmt und in eine ihrer Amplitude proportionale Spannung umwandelte Diese Spannung wird dann vom Verstärker verstärkt und dem ersten piezoelektrischem Meßwandler sugeführt«, Das beschriebene System bildet somit ein SeIbstschwingungssystem, -in dem di© Schwingungen mit einer durch die Eigenfrequenz des mechanischen Schwingungssystems des Füllstandgebers bestimmten Frequenz erregt werden»The first piezoelectric transducer oscillates the mechanical vibration system while the second piezoelectric transducer picks up the vibrations of the vibratory mechanical stone and converts it into a voltage proportional to its amplitude. This voltage is then amplified by the amplifier and applied to the first piezoelectric transducer The system described thus forms a self-oscillating system in which vibrations are generated with a frequency determined by the natural frequency of the mechanical vibration system of the level sensor.
Beim Berühren des mechanischen .Schwingungssystems mit Meßgut werden seine Schwingungen gedämpft* Die Schwingungen im Geber werden unterbrochen, infolgedessen liegt am Ausgang des zwei~ ten piezoelektrischen Meßv/andlers kein Signal an«,When the mechanical vibration system is touched with measured material, its vibrations are damped * The vibrations in the sensor are interrupted, as a result of which there is no signal at the output of the second piezoelectric transducer «,
Demzufolge wird die Ausgangsmeldeeinrichtung stromlos und gibt ein Signal über Abfüllung des Behälters des technologic sehen Apparates mit dem Meßgut bis zu dem Höhestand, auf dem der Füllstandgeber angebracht .ist«Consequently, the output signaling device is de-energized and gives a signal about filling the container of the technologic see apparatus with the sample up to the altitude on which the level sensor is attached.
Der beschriebene Füllstandmelder ist unzureichend geschützt und damit störanfällige Die üblichen Vibrationen, Stöße uswe verursachen die Störungen? die das falsche Auslösen des Me1« ders nioht ausschließen,, -wenn der Geber vom Fießgut überschüt*- tet wir deThe level probe described is insufficiently protected and thus susceptible to failure The usual vibration, shock, etc. s cause interference? which does not preclude the false triggering of the coin, if the donor overruns the coinage
Der Schwingungserzeugende und -aufnehmende Meßwandler und das mechanische Schwingungssystem sollen im genannten Melder inThe vibration generating and receiving transducer and the mechanical vibration system to be in said detector in
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einem breiten Temperaturbereich in Übereinstimmung auf Frequenz gebracht werden, Frequenzänderungen führen zu einer entsprechenden Änderung des Übertragungsfaktors des Melders und zu einem falschen Auslösen, Die Gewährleistung derartiger strenger Übereinstimmung ist unter Industriebedingungen überaus schwierig.Frequency changes result in a corresponding change in the transmission factor of the detector and in a false trip. Ensuring such close match is extremely difficult under industrial conditions.
Die piezoelektrischen ffießwandler dieses Melders sind dem Meßgut nahe angeordnet und den Temperatureinwirkungen unterzogen· Da die Curie-Temperatur des piezoelektrischen Stoffes nur 1300C beträgt, kann der Melder nicht oberhalb dieses Bereiches betrieben werden und ist damit nicht für alle Anwendungsfälle, z.B. bei Gewinnung von Soda, Zement u.dgl. geeignet.The piezoelectric ffießwandler this detector are arranged close to the material under test and the temperature effects subjected · Since the Curie temperature of the piezoelectric material is only 130 0 C, the detector can not be operated above this range, and is not so for all applications, for example in the production of Soda, cement and the like suitable.
Bekannt ist auch ein Vibrationsfüllstandmelder (US-PS 2624I8), mit einem stabförmigen mechanischen Schwingungssystem als Füllstandgeber und mit einer in Wechselwirkung stehenden Einrichtung zur Erregung des mechanischen Schwingungssystems in Schwingungen und Umwandlung dieser in elektrische Schwingungen. Bin Bandverstärker ist mit einer Ausgangsmeldeeinrichtung (Frequenzdemodulator und Ausgangsverstärkungsstufe) mittels zweier elektrisch gekoppelter Wicklungen ausgeführt«Also known is a vibration level detector (US-PS 2624I8), with a rod-shaped mechanical vibration system as a level sensor and with an interacting device for excitation of the mechanical vibration system into vibrations and conversion of these into electrical vibrations. A band amplifier is implemented with an output signaling device (frequency demodulator and output amplification stage) by means of two electrically coupled windings «
Eine der Wicklungen, die zur Erregung der Schwingungen des mechanischen Schwingungssystems dient, ist an den Verstärkerausgang, die andere an den Verstärkereingang angeschlossen. Damit bilden die Wicklungen des Füllstandgebers einen Rückkopplungskreis des Verstärkers und stellen zusammen mit dem Geber einen selbsterregten Oszillator.One of the windings, which serves to excite the vibrations of the mechanical vibration system, is connected to the amplifier output, the other to the amplifier input. Thus, the windings of the level sensor form a feedback loop of the amplifier and make together with the encoder a self-excited oscillator.
Der Verstärkungsfaktor des Verstärkers v/ird beim unterbrochenen Rückkopplungskreis so eingestellt, daß die Schwingungser-The amplification factor of the amplifier v / ird is adjusted at the interrupted feedback loop so that the oscillator
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zeugung sowie beim Vorhandensein als auch beim Fehlen des Meßgutes möglich ist« Die Bandbreite des Verstärkers überdeckt die Eigenfrequenzen des mechanischen Schwingungssystemsβ An den Verstärkerausgang ist der Frequenzdemodulator angeschlossen«, in dem die vom Oszillatorausgang abgenommene Spannung in .Gleichspannungsänderungen umgewandelt wirde Das gewonnene Signal wird in der Ausgangsstufe verstärkte Ist das mechanische Sohmdngungssystem nicht von Meßgut überschüttets entstehen in diesem Schwingungen analog der Eigenfrequenzen des mechanischen Schwingungssystemsβ Überaus geringe Schwin-* gungen dieses Systeme infolge Schwankungen der Speisespannung oder Vibrationen von Konstruktionsbauelementen werden vom Verstärker verstärkt und über Erregungswicklungen ins Schwingungssystem in Phase mit einer zufällig entstandenen Schwankung der Speisespannung eingespeist«generating and e The signal obtained is the presence and the absence of the material to be measured is possible ", the bandwidth of the amplifier covering the natural frequencies of the mechanical vibration system β to the amplifier output of the frequency demodulator is connected" in which the removed from the oscillator output voltage is converted into .Gleichspannungsänderungen amplified in the output stage is the mechanical Sohmdngungssystem not overwhelmed by the material under test s arise in this vibrations analogous to the natural frequencies of the mechanical vibration system β Extremely low vibrational * conditions of this system as a result of fluctuations in the supply voltage or vibrations of construction components are amplified by the amplifier and excitation windings to the vibration system in Phase fed with a random fluctuation of the supply voltage «
Die beiden'Wicklungen sind auf dem mechanischen Schwingungssystem angeordnete Dabei sind die Wicklungen und diese mit dem Verstärker verbindende Leitungen gegenseitig -abzuschirmen· Dies erschwert die Gestaltung des Füllstandgebers und vermindert sein© Zuverlässigkeit«,The two windings are arranged on the mechanical vibration system. The windings and these lines connecting to the amplifier must be mutually shielded. This complicates the design of the level sensor and reduces its reliability.
Da die Eigenfrequenzen des mechanischen Schwingungssystems des beschriebenen Melders im engen Bereich von 200 bis 400 Hz liegen? sind für zweiseitige Begrenzung des Durchlaßbereiches des Verstärkers mit gleichmäßiger Phasenkennlinie entsprechende Filter einzuführen. Hierdurch y/ird wesentlich die Gestaltung des Verstärkers und folglich des Melders erschwert und hat eine weitere nachteilige Wirkung auf seine Zuverlässigkeit zur Folge οSince the natural frequencies of the mechanical vibration system of the described detector are in the narrow range of 200 to 400 Hz ? For a two-sided limitation of the passband of the amplifier with a uniform phase characteristic, filters are to be inserted. This considerably complicates the design of the amplifier and consequently of the detector and has a further adverse effect on its reliability
Die konstruktiv-komplizierte Einrichtung zur Versetzung des mechanischen Schv/ingungssystems in Schwingungen und UmwandlungThe structurally complicated device for moving the mechanical vibration system into vibration and transformation
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dieser in elektrische Schwingungen ist in der Nähe des Meßgutes angeordnet und unterliegt damit seiner Temperatur-, Korrosions- und anderen Einwirkungen, Dies erschwert die Anwendung des beschriebenen Füllstandmelders für Füllstandkontrolle insbesondere von aggressiven Medien,this in electrical vibrations is located in the vicinity of the material to be measured and thus subject to its temperature, corrosion and other effects, this complicates the application of the fill level detector described in particular of aggressive media,
Ziel der Erfindung Object of the invention
Zweck der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden, die Betriebssicherheit des Melders zu erhöhen und seine Einsatzmöglichkeit wesentlich zu erweitern.The purpose of the invention is to avoid the disadvantages described, to increase the reliability of the detector and to significantly expand its use.
Darlegung des Wesens der ErfindungIndicate the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Vibrationsfüllstandmelder für Schutt« und viskose Güter zu schaffen^ deren Aufbau eine höhere Betriebssicherheit aufweisen wird und infolge einer Zwangerregung der Schwingungen des mechanischen Schwingungssystems auf die Eigenschwingungen unabhängig von Einflüssen fremder Schwingungserzeuger erreicht wird·The invention has for its object to provide such a vibration level indicator for debris «and viscous goods ^ whose structure will have a higher reliability and is achieved due to a forced excitation of the vibrations of the mechanical vibration system to the natural vibrations regardless of influences of other vibration generator ·
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Vibrationsfüllstandmelder aus einem in Form eines mechanischen Schwingungssystems und einer mit diesem Schwingungssystem in Wechselwirkung stehenden Einrichtung zur Versetzung des mechanischen Schwingungssystems in Schwingungen und Umwandlung dieser in elektrische Schwingungen, mittels eines Verstärkers mit einer Ausgangsmeldeeinrichtung elektrisch gekoppelt ist,, besteht und erfindungsgemäß'zusätzlich einen Schwingungsgenerator mit Stoßerregung der Schwingungen des mechanischen Schwingungssystems, dessen Ausgang an den 'Füllstandgeber und an den Verstärkereingang angeschlossen ist; einen Spannungsamplitudenbegrenser, dessen Eingang dem Verstärkerausgang zugeführt ist, und eine Differenzierkette enthält, die eingangs-This object is achieved in that the vibration level detector is electrically coupled from a in the form of a mechanical vibration system and an interacting with this vibration system means for displacement of the mechanical vibration system into vibrations and conversion of these into electrical vibrations by means of an amplifier with an output device , According to the invention, there is additionally a vibration generator with shock excitation of the vibrations of the mechanical vibration system whose output is connected to the level transmitter and to the amplifier input; a voltage amplitude limiter, the input of which is fed to the amplifier output, and contains a differentiating chain, the input
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seitig an den Ausgang des Spannungsamplitudenbegrenzers'angeschlossen -und ausgangsseitig mit dem Schwingungsgenerator mit Stoßerregung der Schwingungen des mechanischen Schwingungssystems elektrisch gekoppelt ist«connected to the output of the voltage amplitude limiter on the side and electrically coupled with the vibration generator with shock excitation of the oscillations of the mechanical vibration system
Eine derartige Ausführung des Vibrationsfüllstandmelders ermöglicht es9 erzwungene periodische Erregung des mechanischen Schwingungs syst eins synchron mit seinen Eigenschwingungen vorzunehmen«, Änderungen der Eigenfrequenz des mechanischen Schwin« g'ungssysteins, die unter Betriebsbedingungen infolge des KIebenbleibens des Meßgutes am Gebei% Üragebungstemperatursohv/ankungen, Alterung des Geberstoffes usw. entstehen,, werden deshalb keine Auswirkungen auf den Betrieb des Melders haben»Such an embodiment of the vibration level sensor enables 9 forced periodic excitation of the mechanical vibration syst make one in synchronism with its natural vibrations, "changes in the natural frequency of the mechanical oscillations"g'ungssysteins, the / ankungen% Üragebungstemperatursohv under operating conditions due to the KIebenbleibens of the material to be measured on Gebei, Aging of the contaminant, etc., will therefore have no effect on the operation of the detector »
Im nachfolgenden Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden· .-.:...In the following embodiment, the invention will be explained in more detail · .-.: ...
In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:In the accompanying drawings show:
Fige 1ί ein Funktionsschaltbild des erfindungsgemäßen Vibrationsfüllstandmelders ;Fig e 1ί is a functional diagram of the vibration level detector according to the invention;
Fig* 2: ein Prinzipschaltbild des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels des Füllstandgebers ιFig * 2: a schematic diagram of the embodiment of the invention of the level sensor ι
Fig« J>% ein Prinaipschaltbild des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels des Schwingungsgenerators mit Stoßer»- regimg, der an die Differenzierkette und an die Einrichtung zur Versetzung des mechanischen Schwingungssystems in Schwingungen und Umwandlung dieser in elektrische Schwingungen angeschlossen ist5Figure "J>% a Prinaipschaltbild the embodiment of the invention the vibration generator with pusher" - regimg that this connected to the differentiator chain and to the means for displacement of the mechanical vibration system in vibration and conversion into electrical oscillations ACT5
Fig« 4s ein Prinzipschaltbild des erfindungsgemäßen Ausfuh~ rungsbeispiels des Verstärkers;4 is a block diagram of the embodiment of the amplifier according to the invention;
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Fig. 5: ein. Prinzipschaltbild des erfindungsgeinäßen Ausführungsbeispiels der Ausgangsmeldeeinrichtung.Fig. 5: a. Block diagram of erfindungsgeinäßen embodiment of the output signaling device.
Nachfolgende Beschreibung ist unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausgeführt, .The following description is made with reference to the attached drawings,.
Der Vibrationsfüllstandmelder für Schutt- und viskose Güter weist einen Füllstandgeber 1 (Fig. 1) auf, der an den Ausgang eines Schwingungsgenerators 2 mit Stoßerregung und an den Eingang eines Verstärkers 3 angeschlossen ist. An den Ausgang des Verstärkers 3 ist eine Ausgangsmeldeeinrichtung 4 und der Spannungsamplitudenbegrenzer 5 angeschlossen« Der Ausgang eines Spannungsamplitudenbegrenzers 5 ist mittels einer Differenzierkette 6 an den Schwingungsgenerator 2 mit Stoßerregung gekoppelt.The vibrating level detector for debris and viscous goods comprises a level sensor 1 (FIG. 1) which is connected to the output of a vibration generator 2 with shock excitation and to the input of an amplifier 3. To the output of the amplifier 3, an output signaling device 4 and the Spannungsamplitudenbegrenzer 5 is connected. The output of a Spannungsamplitudenbegrenzers 5 is coupled by means of a differentiating chain 6 to the vibration generator 2 with shock excitation.
Der Füllstandgeber 1 weist ein aus einem Stab 8, der an einer auf einem Tragkörper 10 angebrachten Membran 9 befestigt ist, bestehendes mechanisches Schwingungssystem 7 (Fig. 2) auf. Der Füllstandgeber 1 enthält weiterhin eine Einrichtung 11 zur Erregung des mechanischen Schwingungs syst ems 7 tuA Umwandlung in elektrische Schwingungen, bestehend aus einer Wicklung 12 mit einem ferr©magnetischen Kern 13» die als ein Elektromagnet und ein magnetischer Modulationsweggeber dient und Schwingungen des mechanischen Schwingungssystems in Wechselspannung mit einer der des mechanischen Schwingungssystems gleichen Frequenz umwandelt.The level sensor 1 has a mechanical oscillation system 7 (FIG. 2) consisting of a rod 8 which is fastened to a membrane 9 mounted on a support body 10. The level sensor 1 further comprises a device 11 for exciting the mechanical vibration syst ems 7 tuA conversion into electrical vibrations, consisting of a winding 12 with a ferr © magnetic core 13 which serves as an electromagnet and a magnetic modulation Weggeber and vibrations of the mechanical vibration system in AC voltage with one of the mechanical vibration system of the same frequency converts.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der Schwingungsgenerator 2 mit Stoßerregung einen Thyristor I4 (Fig. 3), der mit der Wicklung 12 mittels eines Entladekondensators 15 gekoppelt istο Ein Widerstand 16 dient zum Aufladen des Kondensators 15 von einer Speisequclle 17« Der zeitbestimmende Kreis des Schwingungsgenerators 12 mit Stoßerregung ist in Emitter-In the preferred embodiment, the vibration generator 2 includes a thyristor I4 (FIG. 3) with shock excitation coupled to the winding 12 by means of a discharge capacitor 15. A resistor 16 serves to charge the capacitor 15 from a supply quencher 17. The timing circuit of the vibration generator 12 with shock excitation is in emitter
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g41 ~ 8 * Berlin,d.19.4.;i979g41 ~ 8 * Berlin, d.19.4.; 1979
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folge mit einem Transistor 18 ausgeführt. Im Basiskreis des Transistors 18 ist die von einem Widerstand 19 und einem Speicherkondensator 20 gebildete zeitbestimmende RC-Kette vorhanden. Der Emitterkreis des Ernitterfolgers weist eine die Ansprechschwelle des Thyristors I4 bestimmende Diode 21 auf. Ein Widerstand 22.dient zur Strombegrenzung des Transistors 18 zum Zeitpunkt seines Öffnens, ein Widerstand 23 bildet zusammen mit dem Eingangswiderstand des Thyristors I4 die Belastung des genannten Emitterfolgers6 Eine Diode 24 ist zur Entladung des Speicherkondensators 20 beim Ansprechen des Thyristors I4 bestimmt.sequence with a transistor 18 executed. In the base circuit of the transistor 18, the time-determining RC-chain formed by a resistor 19 and a storage capacitor 20 is present. The emitter circuit of the harvesting successor has a diode 21 which determines the response threshold of the thyristor I4. A resistor 22 serves to current limit the transistor 18 at the time of its opening, a resistor 23 forms together with the input resistance of the thyristor I4 the load of said emitter follower 6 A diode 24 is for discharging the storage capacitor 20 when the thyristor I4 is triggered.
In Figo 3 ist weiterhin die mit einem Widerstand 25$ einem Kondensator 26 und einer Diode 27 aufgebaute Differenzierke'tte 6 dargestellteFIG. 3 also shows the differentiating element 6 constructed with a resistor 25 $, a capacitor 26 and a diode 27
Der Verstärker 3 ist mit zwei Transistoren 281 29 ('Fig· 4) mit direkten Kopplungen zwischen äen Stufen ausgelegt» Der Gleichetrombetrieb des Verstärkers wird von der RC-Kette mit Wider** ständen 30;31 und einem Kondensator 32 gewährleistete Wider-* stände 33s34 dienen als Belastung in den Verstärkungsstufen« Die Kondensatoren 35* 36 sind zur Trennung der Gleichstromkopplungen bestimmt» Ein Widerstand 37 dient zur Kopplung mit Syn^ chronisationskreisen» Eine .Stabilisierröhre 38 dient als Maximumbegrenzer 5 der Ausgangsspannungsamplitude des Verstärkers 3c Ein Kondensator 39 begrenzt die Erregung des Verstärkers 3 bei hohen Frequenzen.The amplifier 3 is connected to two transistors 281 29 ( 'Fig x 4) designed with direct coupling between stages AEEN "The Gleichetrombetrieb of the amplifier is of the RC-chain barbed ** stands 30, 31 and a capacitor 32 ensured resistance * Scores 33s34 serve as a load in the amplification stages. "The capacitors 35 * 36 are intended to separate the DC couplings." A resistor 37 is used for coupling to sync circuits. A stabilizer tube 38 serves as the maximum limiter 5 of the output voltage amplitude of the amplifier 3c. A capacitor 39 limits the excitation of the amplifier 3 at high frequencies.
Die in Pig, 5 dargestellte Ausgangsmeldeeinrichtung 4 enthält' einen Transistor 4O5, in dessen Kollektorkreis ein elektromagnetisches Relais 4I eingeschaltet isto Das .Relais 4^ ist durch einen Kondensator 42 geshunteto Im Emitterkreis des Transistors 40 ist eine die Ansprechschwelle der Ausgangsmeldeein-The 'contains in Pig, 5 illustrated initial reporting device 4 includes a transistor 4O 5, in its collector circuit an electromagnetic relay is turned on 4I o .Relais 4 ^ is shunted by a capacitor 42 o in the emitter circuit of the transistor 40 a is the response threshold of the Ausgangsmeldeein-
8 84 1 -9- Berlin,d. 19.4.19798 84 1 -9- Berlin, d. 04/19/1979
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richtung 4 bestimmende Diode 43 vorhanden. In den Basiskreis des Transistors 40 sind als ein Demodulator dienenden Dioden 44 und 45 sov/ie ein Kondensator 46 mit einem Widerstand 47 eingeschaltet« Der mit einem Widerstand 48 und einer Diode 49 ausgelegte Kreis dient zur Gewinnung eines Ausgangssignals für kontaktlose Automatikeinrichtungen· Das Relais 4I weist Kontakte 50; 51 auf, mit deren Hilfe entsprechende Meldelampen / 52 und 53 ein» bzw, ausgeschaltet werden.direction 4 determining diode 43 available. In the base circuit of the transistor 40 are provided as a demodulator serving diodes 44 and 45 as / a capacitor 46 with a resistor 47 turned on. The circuit designed with a resistor 48 and a diode 49 is used to obtain an output signal for contactless automatic devices · The relay 4I has contacts 50; 51, with the help of corresponding signaling lamps / 52 and 53 on or off.
Der beschriebene Füllstandmelder von Schutt- und viskosen Gütern arbeitet folgendermaßen:The level detector of debris and viscous goods described works as follows:
Der Schwingungsgenerator 2 mit Stoßerregung erzeugt kurzzeitige Impulse, deren Dauer wesentlich kleiner, während die Taktdauer etliche Male größer der Eigenperiode des mechanischen Schwingungssystems 7 sind· Die von dem Schwingungsgene-!· rator 2 erzeugten kurzzeitigen Impulse gelangen an die Wicklung 12 und erregen stoßartig Schwingungen im mechanischen Schwingungssystem 7. Da dieses im ungedämpften Zustand eine hohe Güte aufweist, v/erden seine Schwingungen während einer Zeitspanne zwischen den nacheinander folgenden Impulsen noch nicht gedämpft.The vibration generator 2 with shock excitation generates momentary pulses, the duration of which is considerably smaller, while the cycle time is several times greater than the natural period of the mechanical vibration system 7. The short-time pulses generated by the vibration generator 2 reach the winding 12 and excite vibrations in the jerk mechanical vibration system 7. Since this has a high quality in the undamped state, its vibrations are not yet damped during a period between successive pulses.
Während der Zeitspanne zwischen den Erregungsimpulsen werden die Schwingungen des mechanischen Schwingung^systems 7 von derselben Spule 12 aufgenommen und in Wechselspannung umge-* wandelt f die dem Eingang des mit der Spule 12 gekoppelten Verstärkers 3 zugeführt wirdo Die vom Verstärker 3 verstärkte mit der Eigenfrequenz des mechanischen Schwingungssystems 7 frequenzgleiche Wechselspannung gelangt an den Eingang der Ausgangsmeldeeinrichtung 4# During the period of time between the excitation pulses are added to the oscillations of the mechanical oscillation ^ system 7 of the same coil 12 and converts it into AC voltage converted * f the wirdo supplied to the input of the coupled with the coil 12 amplifier 3. The amplified by the amplifier 3 with the natural frequency of the mechanical vibration system 7 frequency-equal alternating voltage reaches the input of the output signaling device 4 #
In der Ausgangsmeldeeinrichtung 4 vard diese WechselspannungIn the output device 4 vard this AC voltage
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y Ö 's Sy Ö 's S
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in Gleichspannung umgewandelt, die das elektromagnetische' Stellrelais 41 erregt und zum Ausl'daen bringtβ Das Relais schaltet durch seine Kontakte 50 und 51 den Speisekreis der Lampe 52 bzw, 53 ein? die vom Vorhandensein-bzw· vom Fehlen des Meßgutes auf der Einstellungshöhe des mechanischen Schwin-' gungssyateias 7 signalisiert* Die vom Verstärker 5 verstärkte Wechselspannung wird ankommend an den Spannungsamplituden.begrenzer 5 der Maximumbegrenzurig derart unterzogen, daß am Begrenseratisgang ein© nahezu rechteckige Wechselspannung entsteht » Mit Hilfe der an den Ausgang des Begrenzers 5 angeschlossenen Differenzierkette 6 werden diese Impulse differenzierte Infolgedessen entsteht am Ausgang der Differenzierkette 6 eine Folge^synchronisierender Impulse, die zeitlich mit dein Beginn der Schwingungsperioden des mechanischen Schwingungssystems 7 übereinstimmte .converted into DC voltage, which energizes the electromagnetic 'relay 41 and causes Ausl'daen β The relay turns on through its contacts 50 and 51, the supply circuit of the lamp 52 or, 53 ? signaled by the presence or absence of the material to be measured at the setting level of the mechanical vibration satey 7 The alternating voltage amplified by the amplifier 5 is subjected to the voltage limit 5 in such a way that an almost square alternating voltage is produced at the circuit »With the help of connected to the output of the limiter 5 differentiating 6, these pulses are differentiated Consequently arises at the output of the differentiating 6 a sequence ^ synchronizing pulses that coincided with the beginning of the periods of vibration of the mechanical vibration system 7.
Die synchronisierenden Impulse lösen den Schwingungsgenerator 2 mit Stoßerregung zu den Zeitpunkten aus, die mit dem Beginn der Eigenperioden des mechanischen Schwingungssystems 7 übereinstImmen« Da die Erregungsimpulse vom Ausgang des Schwingimgsgenerators 2 an die mit dem mechanischen Schwingungen system 7 in Wechselwirkung stehende Spule 12.ankommen$ werden die von der letzteren erzeugten periodischen Einwirkungen in Phase mit den Schwingungen des mechanischen Schwingungssystems 7 liegen und die Schwingungen werden damit auf Eigenfrequenz gehalten«The synchronizing pulses trigger the vibration generator 2 with shock excitation at the times that coincide with the beginning of the periods of the mechanical vibration system 7 «Since the excitation pulses from the output of the Schwingimgsgenerators 2 to the system with the mechanical vibration system 7 interacting coil 12ank $ the periodic actions generated by the latter will be in phase with the vibrations of the mechanical vibration system 7 and the vibrations will thus be kept at natural frequency. "
In dem Fall, wenn der Geber 1 des Vibrationsfüllstandmelders von Meßgut überschüttet wird, wird die Güte des mechanischen Schwingungs sy st eins 7 wesentlich vermindert und seine Schwingungen werden nach der Einwirkung auf das System 7 eines Erreger impulses vom Schwingungsgenerator 2 mit Stoßerregung sehr schnell gedämpfte Infolgedessen gelangen an den Eingang derIn the case when the encoder 1 of the vibration level indicator is overloaded with material to be measured, the quality of the mechanical vibration sy st one 7 is substantially reduced and its vibrations are very quickly damped after being impacted on the system 7 of an exciter impulse from the vibration generator 2 with shock excitation arrive at the entrance of the
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Ausgangsmeldeeinrichtung 4 nur sehr kurzzeitige Erregerimpulse, die nach der Mitteilung im mit den Bauelementen 40} 4I^ 42; 44; 45; 46 und 47 (Figo 5) aufgebauten Kreis im Basiskreis des Transistors 40 eine wesentlich unter der von der Diode bestimmten Ansprechschwelle des Transistors liegende Gleichspannung erzeugen« Der Strom des Transistors 40 wird dabei vermindert, und das elektromagnetische Relais 4I wird ausgeschaltet. Durch die Kontakte 50; 51 des Relais 4I wird die entsprechende Lampe eingeschaltet, die vom Vorhandensein des Meßgutes auf der Einst eil ungshb'he des Gebers signalisiert.Output signaling device 4 only very short-term excitation pulses, which after the message in with the components 40} 4I ^ 42; 44; 45; 46 and 47 (Fig. 5) constructed circuit in the base circuit of the transistor 40 produce a substantially below the threshold of the transistor determined by the diode DC voltage «The current of the transistor 40 is thereby reduced, and the electromagnetic relay 4I is turned off. Through the contacts 50; 51 of the relay 4I, the corresponding lamp is switched on, which signals the presence of the material to be measured on the set point of the sensor.
Änderungen der Eigenfrequenz des mechanischen Schwingungssystems 7j die unter Betriebsbedingungen infolge einer Änderung seiner Masse oder infolge einer mit Umgebungstemperaturänderungen bzw. mit Alterung des Schwingungssystemsstoffes verbundenen Änderung der Steifigkeit möglich sind, werden keinerlei Auswirkungen auf Änderungen der Erregüngsbedingungen des Schwingungssystems haben, da in Übereinstimmung mit den Frequenzänderungen des Schwingungssystems die zeitliche Lage der synchronisierenden Impulse verändert wird.Changes in the natural frequency of the mechanical vibration system 7j which are possible under operating conditions due to a change in mass or due to a change in stiffness associated with ambient temperature changes or aging of the vibratory system will have no effect on changes in the excitation conditions of the vibration system, in accordance with the frequency changes the vibration system, the timing of the synchronizing pulses is changed.
Damit wird im vorliegenden Füllstandmelder auf Kosten der periodischen Zwangerregung der Schwingungen des mechanischen Schwingungssystems 7 mit Hilfe des Schwingungsgenerators 2 mit Stoßerregung, der mit der durch Umwandlung derselben Schwingungen gewonnenen Wechselspannung synchronisiert wird, eine strenge Übereinstimmung der Erregungseinwirkung mit der Eigenfrequenz des mechanischen Schwingungssystems erreicht-Dies hat eine Erhöhung des Zuverlässigkeit des Melders und eine Vereinfachung der Gestaltung des Gebers zur Folge,Thus, in the present level detector, at the expense of the periodic excitation of the vibrations of the mechanical vibration system 7 by means of the vibration generator 2 with shock excitation synchronized with the AC voltage obtained by converting the same vibrations, a strict correspondence of the excitation effect with the natural frequency of the mechanical vibration system is achieved Increases the reliability of the detector and simplifies the design of the sensor.
Claims (1)
8 It! .V...._Vfcufc.'i I LS "7 if *""T
8 It! .V ...._ Vfcufc.'i I LS
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD20884178A DD141353A1 (en) | 1978-11-02 | 1978-11-02 | VIBRATION LEVEL DETECTOR FOR SCHOOL AND VISCOSE GUETER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD20884178A DD141353A1 (en) | 1978-11-02 | 1978-11-02 | VIBRATION LEVEL DETECTOR FOR SCHOOL AND VISCOSE GUETER |
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|---|---|
| DD141353A1 true DD141353A1 (en) | 1980-04-23 |
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ID=5515134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD20884178A DD141353A1 (en) | 1978-11-02 | 1978-11-02 | VIBRATION LEVEL DETECTOR FOR SCHOOL AND VISCOSE GUETER |
Country Status (1)
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| DD (1) | DD141353A1 (en) |
-
1978
- 1978-11-02 DD DD20884178A patent/DD141353A1/en unknown
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