RU2463565C1 - Apparatus for measuring and indicating limiting level of liquid oil in non-transparent containers - Google Patents
Apparatus for measuring and indicating limiting level of liquid oil in non-transparent containers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2463565C1 RU2463565C1 RU2011122307/28A RU2011122307A RU2463565C1 RU 2463565 C1 RU2463565 C1 RU 2463565C1 RU 2011122307/28 A RU2011122307/28 A RU 2011122307/28A RU 2011122307 A RU2011122307 A RU 2011122307A RU 2463565 C1 RU2463565 C1 RU 2463565C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- transistor
- amplifier
- diode
- measuring circuit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в различных отраслях промышленности для индикации и контроля уровня диэлектрических жидкостей, например уровня жидких масел, в частности, находящихся в непрозрачных емкостях.The invention relates to the field of instrumentation and can be used in various industries for indicating and controlling the level of dielectric liquids, for example, the level of liquid oils, in particular, in opaque containers.
Из уровня техники известен электронный влагомер почвы, описанный в SU 214154, МПК6 G01N 27/04, G01N 27/22, опубл. 1966. Известное устройство содержит самовозбуждающийся кварцевый генератор импульсных колебаний высокой частоты, измерительную схему, емкостный датчик, диодные выпрямители, измерительный прибор, источник питания. В качестве измерительной схемы служит резонансный измерительный контур с индуктивностью и емкостным датчиком, содержащим изолированные электроды. Параметры резонансного контура подобраны так, что зависимость между изменением емкости и изменением амплитуды высокочастотного напряжения на контуре близка к линейной. При заполнении датчика влажным испытуемым материалом частота контура уменьшается, приближаясь к частоте питающего контур генератора, в результате чего величина резонансного напряжения на контуре возрастает пропорционально влажности материала и после выпрямления диодными выпрямителями определяется стрелочным индикатором, показывающим величину влажности вещества.The prior art electronic soil moisture meter is described in SU 214154, IPC 6 G01N 27/04, G01N 27/22, publ. 1966. The known device comprises a self-excited quartz oscillator of high frequency pulsed oscillations, a measuring circuit, a capacitive sensor, diode rectifiers, a measuring device, a power source. The measuring circuit is a resonant measuring circuit with an inductance and a capacitive sensor containing isolated electrodes. The parameters of the resonant circuit are selected so that the relationship between the change in capacitance and the change in the amplitude of the high-frequency voltage on the circuit is close to linear. When the sensor is filled with wet test material, the frequency of the circuit decreases, approaching the frequency of the generator supplying the circuit, as a result of which the value of the resonant voltage on the circuit increases in proportion to the moisture of the material and, after rectification by diode rectifiers, is determined by an arrow indicator showing the value of the substance's moisture.
Недостатком известного электронного влагомера является узкая область использования.A disadvantage of the known electronic moisture meter is a narrow field of use.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению, т.e. прототипом, является устройство для измерения влажности сыпучих материалов, описанное в патенте RU 2411512, МПК8 G01N 27/22, опубл. 2011. Согласно описанию известное устройство содержит электрически соединенные между собой самовозбуждающийся кварцевый генератор импульсных колебаний высокой частоты, измерительную схему, датчик с емкостными и индуктивными электродами, включенными в измерительную схему, на которые нанесено изолирующее от внешней среды покрытие, диоды, измерительный прибор и источник питания, причем емкостные и индуктивные электроды выполнены в виде катушек индуктивности, а все катушки индуктивности намотаны на изоляционные основания бифилярным методом в один слой, при этом две обмотки каждой своей катушки индуктивности, соединенные с коллектором транзистора усилителя измерительной схемы, соединены последовательно, а две обмотки каждой своей второй катушки индуктивности соединены параллельно. После включения устройства электроды датчика погружают в испытуемый материал. Через измерительный прибор протекают емкостная и индуктивная составляющие тока измерения влажности испытуемого сыпучего материала, пропорционального величине влажности.Closest to the technical nature of the claimed invention, i.e. the prototype is a device for measuring the moisture content of bulk materials described in patent RU 2411512, IPC 8 G01N 27/22, publ. 2011. According to the description, the known device comprises an electrically interconnected self-excited quartz oscillator of high-frequency pulsed oscillations, a measuring circuit, a sensor with capacitive and inductive electrodes included in the measuring circuit, which are coated with an insulation from the external environment, diodes, a measuring device and a power source moreover, capacitive and inductive electrodes are made in the form of inductors, and all inductors are wound on insulating substrates with bifilar metal House in one layer, with each of its two windings of the inductor, connected to the collector of the transistor of the measuring amplifier circuit are connected in series, and the two windings of each of their second inductor connected in parallel. After turning on the device, the sensor electrodes are immersed in the test material. The capacitive and inductive components of the current measuring the moisture content of the test bulk material proportional to the moisture flow through the measuring device.
Недостатком известного устройства, принятого в качестве прототипа заявляемого изобретения, является его узкая область использования.A disadvantage of the known device, adopted as a prototype of the claimed invention, is its narrow scope.
Настоящее изобретение направлено на исключение вышеперечисленного недостатка, а именно на расширение области использования известного устройства путем обеспечения возможности измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, например моторного масла, при одновременном увеличении точности измерения предельного уровня и упрощении конструкции устройства.The present invention is aimed at eliminating the above drawback, namely, expanding the field of use of the known device by providing the ability to measure and indicate the maximum level of liquid oils in opaque containers, such as motor oil, while increasing the accuracy of measuring the maximum level and simplifying the design of the device.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, содержащее электрически соединенные между собой самовозбуждающийся кварцевый генератор импульсных колебаний высокой частоты, измерительную схему, датчик с измерительными электродами, включенными в измерительную схему, на которые нанесено изолирующее от внешней среды покрытие, причем измерительные электроды выполнены в виде катушек индуктивности, намотанных на изоляционные основания в один слой бифилярным методом, диоды, измерительный прибор и источник питания, согласно предлагаемому изобретению в качестве измерительных электродов использованы только емкостные электроды, катушки индуктивности которых намотаны медным проводом, причем две обмотки каждой своей катушки индуктивности соединены параллельно.This object is achieved in that a device for measuring and indicating the maximum level of liquid oils in opaque containers, containing a self-excited high-frequency oscillating crystal oscillator electrically interconnected, a measuring circuit, a sensor with measuring electrodes included in the measuring circuit, on which is applied a coating insulating from the external environment, and the measuring electrodes are made in the form of inductors wound on insulating bases in one layer by the bifilar method, diodes, a measuring device and a power source, according to the invention, only capacitive electrodes are used as measuring electrodes, the inductors of which are wound with a copper wire, and two windings of each of its inductors are connected in parallel.
Другое отличие предлагаемого устройства состоит в том, что оно дополнительно содержит диод, включенный в измерительную схему, при этом диод включен в обратном направлении, соединен с коллектором и базой транзистора усилителя измерительной схемы, трехкаскадный усилитель постоянного тока, выполненный на транзисторах, диодный стабилизатор напряжения, включенный в источник питания, при этом диодный стабилизатор напряжения выполнен в обычном (обратном) включении опорных диодов (стабилитронов), а в качестве измерительного прибора использован световой индикатор, выполненный на светодиоде, который включен в коллектор транзистора третьего каскада усилителя постоянного тока.Another difference of the proposed device is that it additionally contains a diode included in the measuring circuit, the diode included in the opposite direction, connected to the collector and the base of the transistor of the amplifier of the measuring circuit, a three-stage DC amplifier made on transistors, a diode voltage regulator, included in the power source, while the diode voltage stabilizer is made in the usual (reverse) inclusion of reference diodes (zener diodes), and as a measuring device used An indicator light made on an LED that is included in the collector of the transistor of the third stage of the DC amplifier.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, отличается наличием новых элементов, их формой выполнения, взаимным расположением, наличием связей между элементами.Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device for measuring and indicating the maximum level of liquid oils in opaque containers is characterized by the presence of new elements, their form of execution, relative position, the presence of connections between the elements.
Проведенный патентный поиск показал, что в настоящее время неизвестно устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, обладающее такой же совокупностью существенных признаков, что и предлагаемое. Таким образом, заявляемая конструкция соответствует критерию изобретения “новизна”.A patent search showed that at present there is no known device for measuring and indicating the maximum level of liquid oils in opaque containers, which has the same set of essential features as the proposed one. Thus, the claimed design meets the criteria of the invention of "novelty."
При изучении уровня техники, известного в данной области, признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию изобретения «изобретательский уровень».When studying the level of technology known in this field, the features that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified and therefore they provide the claimed technical solution with the criteria of the invention "inventive step".
Предлагаемое изобретение схематически поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема устройства для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях.The invention is schematically illustrated by the drawing, which shows a schematic diagram of a device for measuring and indicating the limit level of liquid oils in opaque containers.
Устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, содержит электрически соединенные между собой самовозбуждающийся кварцевый генератор импульсных колебаний высокой частоты на транзисторе (на схеме не показан), измерительную схему, содержащую усилитель на транзисторе 1, датчик с измерительными электродами, включенными в измерительную схему, на которые нанесено изолирующее от внешней среды покрытие, диоды 2, 3, измерительный прибор и источник 4 питания. В качестве измерительных электродов использованы емкостные электроды, выполненные в виде катушек 5, 6 индуктивности. Все катушки индуктивности намотаны медным проводом на изоляционные основания бифилярным методом в один слой, причем две обмотки каждой своей катушки индуктивности соединены параллельно.A device for measuring and indicating the maximum level of liquid oils in opaque containers contains a self-excited high-frequency quartz oscillator oscillating on a transistor (not shown in the diagram), a measuring circuit containing an amplifier on transistor 1, a sensor with measuring electrodes, included in the measuring circuit, on which a coating is insulated from the external environment, diodes 2, 3, a measuring device and a power supply 4. As measuring electrodes used capacitive electrodes made in the form of coils 5, 6 inductance. All inductors are wound with copper wire on insulating substrates by a bifilar method in one layer, and two windings of each of its inductors are connected in parallel.
Устройство содержит также диод 7, включенный в измерительную схему, при этом диод 7 включен в обратном направлении, соединен с коллектором и базой транзистора 1 усилителя измерительной схемы, трехкаскадный усилитель 8 постоянного тока, выполненный на транзисторах 9, 10, 11, диодный стабилизатор 12 напряжения, включенный в источник 4 питания. Диодный стабилизатор 12 напряжения выполнен в обычном (обратном) включении опорных диодов (стабилитронов), а в качестве измерительного прибора использован световой индикатор, выполненный на светодиоде 13, который включен в коллектор транзистора 11 третьего каскада усилителя 8 постоянного тока.The device also contains a diode 7 included in the measuring circuit, while the diode 7 is connected in the opposite direction, connected to the collector and the base of the transistor 1 of the amplifier of the measuring circuit, a three-stage DC amplifier 8 made on transistors 9, 10, 11, a diode voltage regulator 12 included in power supply 4. The diode voltage stabilizer 12 is made in the usual (reverse) connection of the reference diodes (zener diodes), and as a measuring device, a light indicator is used, made on the LED 13, which is included in the collector of the transistor 11 of the third stage of the DC amplifier 8.
Сопротивление 14 соединено с коллектором и базой транзистора 1 усилителя измерительной схемы параллельно диоду 7. Коллектор транзистора 1 усилителя измерительной схемы соединен через сопротивление 15 с источником 4 питания. Один вывод обмоток катушки 5 индуктивности свободен, второй вывод обмоток катушки 5 индуктивности соединен с коллектором транзистора 1 усилителя измерительной схемы. Один вывод обмоток катушки 6 индуктивности свободен, второй вывод обмоток катушки 6 индуктивности соединен с катодом диода 2 и анодом диода 3, анод диода 2 «заземлен», катод диода 3 через переключатель 16, установленный в положение «Работа», переключатель 17, установленный в одно из положений «Тепло» или «Холодно», сопротивление 18 или 19 соединен с базой транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока. Эмиттер транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока через сопротивление 20 соединен с «землей», коллектор транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока через сопротивление 21 соединен с источником 4 питания и через сопротивление 22 соединен с базой транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока и катодом диода 23, включенного последовательно с диодом 24. Анод диода 24 «заземлен», эмиттер транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока «заземлен», коллектор транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока через сопротивление 25 соединен с источником 4 питания и через сопротивление 26 соединен с базой транзистора 11 третьего каскада усилителя 8 постоянного тока. Эмиттер транзистора 11 третьего каскада усилителя 8 постоянного тока «заземлен», коллектор транзистора 11 третьего каскада усилителя 8 постоянного тока соединен с анодом светодиода 13, катод светодиода 13 через сопротивление 27 соединен с источником 4 питания. Для проверки работы устройства в нем предусмотрено подключение контрольной емкости 28.The resistance 14 is connected to the collector and the base of the transistor 1 of the amplifier of the measuring circuit parallel to the diode 7. The collector of the transistor 1 of the amplifier of the measuring circuit is connected through the resistance 15 to the power supply 4. One terminal of the windings of the inductor 5 is free, the second terminal of the windings of the inductor 5 is connected to the collector of the transistor 1 of the amplifier of the measuring circuit. One terminal of the windings of the inductance coil 6 is free, the second terminal of the windings of the inductance coil 6 is connected to the cathode of the diode 2 and the anode of the diode 3, the anode of the diode 2 is “grounded”, the cathode of the diode 3 through the switch 16, set to “Operation”, the switch 17, installed in one of the “Heat” or “Cold” positions, the resistance 18 or 19 is connected to the base of the transistor 9 of the first stage of the DC amplifier 8. The emitter of the transistor 9 of the first stage of the DC amplifier 8 through a resistance 20 is connected to the ground, the collector of the transistor 9 of the first stage of the DC amplifier 8 through a resistance 21 is connected to the power source 4 and through the resistance 22 is connected to the base of the transistor 10 of the second stage of the DC amplifier 8 and the cathode of the diode 23 connected in series with the diode 24. The anode of the diode 24 is “grounded”, the emitter of the transistor 10 of the second stage of the amplifier 8 of the direct current DC is “grounded”, amplify the collector of the transistor 10 of the second stage 8 I DC through a resistor 25 is connected to the power source 4 through a resistance 26 and is connected to the base of transistor 11, the third stage amplifier 8 VDC. The emitter of the transistor 11 of the third stage of the DC amplifier 8 is “grounded”, the collector of the transistor 11 of the third stage of the DC amplifier 8 is connected to the anode of the LED 13, the cathode of the LED 13 is connected to the power supply 4 through the resistance 27. To verify the operation of the device, it provides for the connection of a control capacitance 28.
Заявляемое устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, работает следующим образом.The inventive device for measuring and indicating the maximum level of liquid oils in opaque containers, operates as follows.
Датчик укрепляют в верхней части технологической емкости. При поступлении в емкость жидкого масла, например моторного, электроды датчика оказываются погруженными в жидкое масло. При отсутствии положительного сигнала в базе транзистора 1 усилителя измерительной схемы последний закрыт, сопротивление эмиттер-коллектор велико и катушка 5 индуктивности отсоединена от «земли». Катушки 5, 6 индуктивности представляют собой металлические электроды с жидким маслом между ними, изолированные от жидкого масла, образуют конденсатор с некоторой емкостью, величина которой зависит от диэлектрической проницаемости жидкого моторного масла. Под действием напряжения источника 4 питания емкость конденсатора заряжается через сопротивление 15, диод 3, переключатель 16, установленный в положение «Работа», переключатель 17, установленный в одно из положений «Тепло» или «Холодно», сопротивление 18 или 19, база-эмиттер транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока, сопротивление 20.The sensor is fixed at the top of the process vessel. When liquid oil, for example motor oil, enters the tank, the sensor electrodes are immersed in liquid oil. In the absence of a positive signal in the base of the transistor 1 of the amplifier of the measuring circuit, the latter is closed, the resistance of the emitter-collector is large, and the inductor 5 is disconnected from the ground. Inductors 5, 6 are metal electrodes with liquid oil between them, isolated from liquid oil, form a capacitor with a certain capacity, the value of which depends on the dielectric constant of the liquid engine oil. Under the action of the voltage of the power supply 4, the capacitor is charged through a resistor 15, a diode 3, a switch 16 set to the “Work” position, a switch 17 set to one of the “Heat” or “Cold” positions, a resistance of 18 or 19, the emitter base transistor 9 of the first stage of a DC amplifier 8, resistance 20.
По цепи течет ток заряда конденсатораA capacitor charge current flows through the circuit
где I - ток заряда электрической емкости С конденсатора, A;where I is the charge current of the electric capacitance C of the capacitor, A;
Q - заряд на обкладках конденсатора с емкостью С, K;Q is the charge on the plates of the capacitor with a capacity of C, K;
U - напряжение на обкладках конденсатора, В;U is the voltage across the capacitor plates, V;
T - период следования импульсов, с;T is the pulse repetition period, s;
f - частота следования импульсов, Гц;f is the pulse repetition rate, Hz;
С - электрическая емкость конденсатора, Ф.C is the electric capacitance of the capacitor, F.
Емкость конденсатора определяется из соотношенияCapacitor capacity is determined from the ratio
где С - емкость, пФwhere C is the capacitance, pF
ε - относительная диэлектрическая проницаемость среды;ε is the relative dielectric constant of the medium;
S - площадь обкладок конденсатора, см2;S is the area of the capacitor plates, cm 2 ;
d - расстояние между обкладками, см.d is the distance between the plates, see
Ток заряда конденсатора образует в базе транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока напряжения, под действием которого транзистор 9 первого каскада открывается, по нему течет ток коллектора, напряжение коллектора транзистора 9 первого каскада уменьшается. При этом уменьшается напряжение в базе транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока, транзистор 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока закрывается, напряжение коллектора транзистора 10 второго каскада увеличивается, увеличивается напряжение в базе транзистора 11 третьего каскада усилителя 8 постоянного тока. Транзистор 11 третьего каскада усилителя 8 постоянного тока открывается, по нему течет ток коллектора, светодиод 13 включается и световым сигналом сигнализирует о предельном уровне жидкого моторного масла, поступившего в технологическую емкость.The capacitor charge current forms in the base of the transistor 9 of the first stage of the DC amplifier 8 a voltage under which the transistor 9 of the first stage opens, the collector current flows through it, the collector voltage of the transistor 9 of the first stage decreases. In this case, the voltage in the base of the transistor 10 of the second stage of the DC amplifier 8 is reduced, the transistor 10 of the second stage of the DC amplifier 8 is closed, the collector voltage of the transistor 10 of the second stage is increased, the voltage in the base of the transistor 11 of the third stage of the DC amplifier 8. The transistor 11 of the third stage of the DC amplifier 8 opens, collector current flows through it, the LED 13 turns on and a light signal signals the maximum level of liquid motor oil that has entered the process tank.
При поступлении с выхода генератора в базу транзистора 1 усилителя измерительной схемы положительного импульса, вырабатываемого кварцевым генератором, транзистор 1 открывается, по нему протекает ток коллектора, и катушка 5 индуктивности соединяется с «землей». Происходит разряд электрической емкости С, образованной емкостными электродами датчика с жидким моторным маслом между ними, изолированными от жидкого масла, через открытый транзистор 1 и диод 2.Upon receipt from the output of the generator in the base of the amplifier transistor 1 of the measuring circuit of the positive pulse generated by the crystal oscillator, the transistor 1 opens, the collector current flows through it, and the inductance coil 5 is connected to ground. There is a discharge of the electric capacitance C formed by the capacitive electrodes of the sensor with liquid engine oil between them, isolated from the liquid oil, through an open transistor 1 and diode 2.
Катушки 5, 6 индуктивности намотаны медным проводом на плоские или другой формы изоляционные основания в один слой бифилярным методом, причем две обмотки каждой своей катушки индуктивности соединены параллельно, что уменьшает активное сопротивление электродов датчика, а значит дает возможность увеличить частоту задающего генератора устройства. Изоляционные основания с намотанными катушками 5, 6 индуктивности крепятся на изоляционном основании - ручке и изолируются от внешней среды покрытием. Катушки 5, 6 индуктивности образуют емкостные электроды датчика. Датчик имеет два измерительных электрода, которые соединяются с устройством посредством кабеля.Inductors 5, 6 are wound with a copper wire on a flat or other form of insulating base in one layer using the bifilar method, and two windings of each of its inductors are connected in parallel, which reduces the resistance of the sensor electrodes, and therefore makes it possible to increase the frequency of the master oscillator of the device. Insulating bases with wound coils 5, 6 of inductance are mounted on an insulating base - a handle and insulated from the external environment by a coating. Inductors 5, 6 form capacitive electrodes of the sensor. The sensor has two measuring electrodes that are connected to the device via a cable.
Для возможности проверки работы устройства в нем предусмотрено подключение контрольной емкости 28.To be able to verify the operation of the device, it provides for the connection of a control capacitance 28.
При изменении температуры жидкого масла и температуры окружающей среды, например повышении, ток заряда емкости электродов с находящемся между ними жидким маслом, изолированных от масла, уменьшается, т.к. диэлектрическая проницаемость жидкого масла при повышении температуры уменьшается (Р.А.Липштейн, М.И.Шахнович. Трансформаторное масло. Изд. 3-е, переработанное и дополненное, - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.171). Напряжение питания на выходе диодного стабилизатора при этом увеличивается, т.к. опорные диоды (стабилитроны) диодного стабилизатора напряжения включены в обратом направлении и имеют положительный температурный коэффициент напряжения (Р.М.Малинин. Справочник по транзисторным схемам. - М.: Энергия, 1968, с.152-153), при этом ток заряда емкости электродов с находящемся между ними жидким маслом, изолированных от масла, увеличивается. Происходит компенсация уменьшения тока заряда емкости электродов, обусловленного повышением температуры жидкого масла. При понижении температуры жидкого масла, температуры окружающей среды явления протекают в обратном направлении.When the temperature of the liquid oil and the ambient temperature, for example, increase, the charge current of the capacitance of the electrodes with the liquid oil between them, isolated from the oil, decreases, because the dielectric constant of liquid oil decreases with increasing temperature (R.A. Lipshtein, M.I. Shakhnovich. Transformer oil. Ed. 3rd, refined and supplemented, - M .: Energoatomizdat, 1983, p. 171). The supply voltage at the output of the diode stabilizer increases in this case, because reference diodes (zener diodes) of a diode voltage stabilizer are turned on in the opposite direction and have a positive temperature coefficient of voltage (R.M. Malinin. A guide to transistor circuits. - M .: Energy, 1968, p. 152-153), while the charge current of the capacitance electrodes with liquid oil between them, isolated from oil, increase. There is compensation for a decrease in the charge current of the capacitance of the electrodes due to an increase in the temperature of the liquid oil. When lowering the temperature of liquid oil, ambient temperature, the phenomena flow in the opposite direction.
При повышении окружающей температуры ток коллектора транзистора 1 увеличивается, напряжение на коллекторе транзистора 1 уменьшаемся, а значит уменьшается напряжение и в базе транзистора 1 усилителя измерительной схемы, передающееся через диод 7 и сопротивление 14, транзистор 1 усилителя измерительной схемы подзакрывается, при этом напряжение на коллекторе повышается. Так как диод 7 включен между коллектором и базой транзистора 1 усилителя измерительной схемы в обратном направлении и имеет положительный температурный коэффициент напряжения, напряжение на коллекторе транзистора 1 увеличивается, происходит компенсация уменьшения напряжения в коллекторе транзистора 1 усилителя измерительной схемы, обусловленного повышением температуры окружающей среды, а значит и температуры транзистора. При понижении температуры окружающей среды наблюдаются обратные явления. Сопротивление 20, включенное между эмиттером транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока и «землей», ограничивает ток эмиттера этого транзистора и увеличивает входное сопротивление транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока, что улучшает согласование измерительной цепи.With increasing ambient temperature, the collector current of transistor 1 increases, the voltage at the collector of transistor 1 decreases, which means that the voltage at the base of transistor 1 of the amplifier of the measuring circuit, transmitted through diode 7 and resistance 14, decreases, the transistor 1 of the amplifier of the measuring circuit closes, and the voltage at the collector rises. Since the diode 7 is connected between the collector and the base of the transistor 1 of the amplifier of the measurement circuit in the opposite direction and has a positive temperature coefficient of voltage, the voltage at the collector of the transistor 1 increases, compensation is made for the decrease in voltage in the collector of the transistor 1 of the amplifier of the measurement circuit due to an increase in the ambient temperature, and meaning the temperature of the transistor. With a decrease in ambient temperature, the opposite phenomena are observed. The resistance 20 connected between the emitter of the transistor 9 of the first stage of the DC amplifier 8 and ground, limits the current of the emitter of this transistor and increases the input resistance of the transistor 9 of the first stage of the DC amplifier 8, which improves the coordination of the measuring circuit.
При изменении окружающей температуры, например повышении, увеличивается коллекторный ток транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока, напряжение на коллекторе транзистора 9 первого каскада усилителя 8 постоянного тока уменьшается, вследствие чего уменьшается напряжение в базе транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока. Диоды 23, 24, включенные последовательно в обратном направлении в базу транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока, имеют положительный температурный коэффициент напряжения, т.е. при повышении температуры напряжение в базе транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока увеличивается. Происходит компенсация уменьшения напряжения в базе транзистора 10 второго каскада усилителя 8 постоянного тока, обусловленного повышением температуры окружающей среды. При понижении температуры окружающей среды схема работает в обратном направлении. При значительном изменении температуры окружающей среды, например сезонном, предусмотрен переключатель 17 «Тепло», «Холодно», изменяющий величину измерительного сопротивления 18, 19.When the ambient temperature changes, for example, an increase, the collector current of the transistor 9 of the first stage of the DC amplifier 8 increases, the voltage at the collector of the transistor 9 of the first stage of the DC amplifier 8 decreases, resulting in a decrease in the voltage at the base of the transistor 10 of the second stage of the DC amplifier 8. Diodes 23, 24, connected in series in the opposite direction to the base of the transistor 10 of the second stage of the DC amplifier 8, have a positive temperature coefficient of voltage, i.e. as the temperature rises, the voltage at the base of the transistor 10 of the second stage of the DC amplifier 8 increases. There is compensation for a decrease in voltage in the base of the transistor 10 of the second stage of the DC amplifier 8, due to an increase in the ambient temperature. When the ambient temperature decreases, the circuit works in the opposite direction. With a significant change in ambient temperature, for example, seasonal, a switch 17 "Heat", "Cold" is provided, which changes the value of the measuring resistance 18, 19.
Заявляемое устройство для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, контролирует наличие жидкого масла и на нижнем уровне технологической емкости. При установке электродов емкостного датчика в нижней части технологической емкости и при наличии в емкости жидкого моторного масла включен световой индикатор, сигнализирующий о наличии в емкости жидкого масла. При опорожнении технологической емкости от жидкого масла, как только электроды датчика с находящемся между ними жидким моторным маслом и изолированные от последнего окажутся в воздухе, световой индикатор нижнего уровня жидкого масла выключается, сигнализируя, что в технологической емкости нет масла.The inventive device for measuring and indicating the maximum level of liquid oils in opaque containers, controls the presence of liquid oil and at the lower level of the technological capacity. When installing the electrodes of the capacitive sensor in the lower part of the technological tank and in the presence of liquid engine oil in the tank, a light indicator is turned on to indicate the presence of liquid oil in the tank. When the technological tank is emptied from liquid oil, as soon as the sensor electrodes with the liquid engine oil between them and isolated from the latter are in the air, the indicator light for the lower level of the liquid oil turns off, indicating that there is no oil in the technological tank.
По схеме заявляемого устройства для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, был изготовлен опытный образец и проведены лабораторные испытания. При испытаниях использовалось моторное масло М6з/14г. Испытания показали надежную paботу устройства и высокую точность измерения предельного уровня жидких масел.According to the scheme of the inventive device for measuring and indicating the maximum level of liquid oils in opaque containers, a prototype was made and laboratory tests were carried out. In the tests, M6z / 14g engine oil was used. Tests have shown the reliable operation of the device and the high accuracy of measuring the maximum level of liquid oils.
Конструктивные особенности емкостного датчика, его небольшие размеры позволяют использовать данное устройство в технологических процессах различных производств для измерения и индикации верхнего и нижнего уровней жидких масел, применяемых в конкретном производстве и находящихся в непрозрачных емкостях.The design features of the capacitive sensor, its small size allows you to use this device in the technological processes of various industries for measuring and indicating the upper and lower levels of liquid oils used in a particular production and located in opaque containers.
Предлагаемое изобретение позволяет исключить имеющийся недостаток известного устройства по патенту RU 2411512, МПК8 G01N 27/22, опубл. 2011, выбранного в качестве прототипа, а именно расширить область применения, т.к. обеспечивает измерение с высокой точностью и индикацию предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, а также упрощает его конструкцию.The present invention allows to eliminate the existing disadvantage of the known device according to the patent RU 2411512, IPC 8 G01N 27/22, publ. 2011, selected as a prototype, namely to expand the scope, because provides high accuracy measurement and indication of the maximum level of liquid oils in opaque containers, and also simplifies its design.
Таким образом, все вышеизложенное доказывает, что совокупность отличительных от прототипа признаков обеспечивает возможность использования заявляемого технического решения для измерения и индикации предельного уровня жидких масел, находящихся в непрозрачных емкостях, т.е. оно соответствует критерию изобретения "промышленная применимость".Thus, all of the above proves that the combination of features distinctive from the prototype provides the possibility of using the claimed technical solution for measuring and indicating the maximum level of liquid oils in opaque containers, i.e. it meets the criteria of the invention of "industrial applicability".
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011122307/28A RU2463565C1 (en) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | Apparatus for measuring and indicating limiting level of liquid oil in non-transparent containers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011122307/28A RU2463565C1 (en) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | Apparatus for measuring and indicating limiting level of liquid oil in non-transparent containers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2463565C1 true RU2463565C1 (en) | 2012-10-10 |
Family
ID=47079638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011122307/28A RU2463565C1 (en) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | Apparatus for measuring and indicating limiting level of liquid oil in non-transparent containers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2463565C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2538411C2 (en) * | 2013-04-09 | 2015-01-10 | Михаил Михайлович РУМЯНЦЕВ | Oil level meter for opaque vessels |
| RU2597067C1 (en) * | 2015-05-20 | 2016-09-10 | Михаил Михайлович РУМЯНЦЕВ | Device for measurement and indication of limiting level of liquid oils, liquefied natural gas in opaque reservoirs |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU315047A1 (en) * | ||||
| SU371452A2 (en) * | 1971-05-03 | 1973-02-22 | ||
| SU389407A1 (en) * | 1969-08-11 | 1973-07-05 | ||
| EP0974041A1 (en) * | 1997-04-08 | 2000-01-26 | Sentech AS | Apparatus for capacitive electrical detection |
| EP1096238A1 (en) * | 1999-11-01 | 2001-05-02 | Nohken Inc. | Capacitance type detector |
| RU2411512C1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-02-10 | Михаил Михайлович РУМЯНЦЕВ | Device for measuring moisture of granular materials |
-
2011
- 2011-06-01 RU RU2011122307/28A patent/RU2463565C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU315047A1 (en) * | ||||
| SU220549A1 (en) * | Всесоюзный научно исследовательский , конструкторский институт кислородного, криогенного , компрессорного машиностроени | CAPACITY FLUID LEVEL METER | ||
| SU389407A1 (en) * | 1969-08-11 | 1973-07-05 | ||
| SU371452A2 (en) * | 1971-05-03 | 1973-02-22 | ||
| EP0974041A1 (en) * | 1997-04-08 | 2000-01-26 | Sentech AS | Apparatus for capacitive electrical detection |
| EP1096238A1 (en) * | 1999-11-01 | 2001-05-02 | Nohken Inc. | Capacitance type detector |
| RU2411512C1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-02-10 | Михаил Михайлович РУМЯНЦЕВ | Device for measuring moisture of granular materials |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2538411C2 (en) * | 2013-04-09 | 2015-01-10 | Михаил Михайлович РУМЯНЦЕВ | Oil level meter for opaque vessels |
| RU2597067C1 (en) * | 2015-05-20 | 2016-09-10 | Михаил Михайлович РУМЯНЦЕВ | Device for measurement and indication of limiting level of liquid oils, liquefied natural gas in opaque reservoirs |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100409004C (en) | System for measuring phase fraction and phase interface in multiphase pipe flow by using monofilament capacitance probe | |
| Bera et al. | A low-cost noncontact capacitance-type level transducer for a conducting liquid | |
| US8610309B2 (en) | Sensor for switching a pump on and/or off | |
| US5291782A (en) | Eddy current position sensor | |
| CN207976198U (en) | A kind of capacitance type liquid level detection device | |
| RU2463565C1 (en) | Apparatus for measuring and indicating limiting level of liquid oil in non-transparent containers | |
| CN107764346B (en) | Method for operating a magnetic-inductive flow meter and magnetic-inductive flow meter | |
| RU2597067C1 (en) | Device for measurement and indication of limiting level of liquid oils, liquefied natural gas in opaque reservoirs | |
| CN109238401B (en) | Liquid level detection device and method | |
| RU2411512C1 (en) | Device for measuring moisture of granular materials | |
| US11079267B2 (en) | Isolated capacitive liquid level probe | |
| RU2490654C1 (en) | Conductor insulation integrity detector | |
| US3793585A (en) | Moisture monitor having a resistor between sensing capacitor and oscillator tuned input to improve oscillator response | |
| JP5690641B2 (en) | Liquid level sensor and liquid level detector having the same | |
| RU2538411C2 (en) | Oil level meter for opaque vessels | |
| US2296867A (en) | Apparatus for controlling the proportionate admixture of ingredients with liquids | |
| JP2007127615A (en) | Capacitance level sensor | |
| Roy et al. | Low cost non contact capacitive gauge glass level transmitter suitable for remote measurement & control | |
| NO20011620L (en) | Method and apparatus for monitoring chemical reactions | |
| RU2490653C2 (en) | Conductor insulation failure detection | |
| Ma | Oil tank system for automatic measurement and stocktaking | |
| RU45834U1 (en) | DEVICE FOR POLYMER CABLE INSULATION TEST | |
| RU2377552C2 (en) | Device for measurement of humidity | |
| US3478586A (en) | Sensing device having a variable impedance and the application thereof to an apparatus for supervising from a distance the level of oil in a tank | |
| RU2491564C1 (en) | Device to identify defects of wire insulation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180602 |