SU1290079A1 - Сигнализатор уровн заполнени жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  сигнализации уровн  заполнени  различных резервуаров криоген ной.жидкостью (КЖ), обладающей малой величиной диэлектрической проницаемости . Цель изобретени  повьшение точности уровн  заполнени  резервуара КЖ по массе. Во врем  заполнени  уровн  по массе КЖ автогенератор 1переходит в режим прерывистой rerte- рации. На селективный приемник-частотомер 5 через антенны 23 и 29 поступают импульсы прерывистой генерации , которые после фильтра 30, усилител  31 и фильтра 32 низкой частоты подаютс  на регистратор 33., сигнализирующий о моменте заполнени  резервуара жидкостью. При температуре криогенной жидкости ниже, чем соответствующа  уровню заполнени  по массе, сигнал на выходе интегратора 3 способствует ускорению перехода в режим прерывистой генерации, осуществл   коррекцию уровн  записи, а при температуре вьше - осуществл етс  коррекци  уровн  заполнени , который будет ближе соответствовать уровню заполнени  по массе. Точность .коррекции зависит также от вида функционального преобразовани . 2ил. 1чЭ (:о срие.1

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  сигнализации уровн  заполнени  различных резервуаров криогенной жидкостью, обладающей малой величиной диэлектрической проницаемости и может быть использовано дл  сигнализации уровн  заполнени  резервуара По заданной массе.

Цель изобретени  - повьшение точности уровн  заполнени  резервуара криогенной жидкостью по массе.

На фиг. 1 приведена блок-схема сигнализатора уровн  заполнени ; на фиг. 2 - электрическа  схе ма с детализацией отдельных блоков.

Сигнализатор уровн  заполнени  содержит автогенератор 1, блок 2 датчиков температуры криогенной жидкости , интегратор 3, функциональный преобразователь 4 и селективный приемник-частотомер 5. Автогенератор содержит колебательный контур 6, сое то щий из ЬС-цепи 7, емкостного датчика 8 с положительным ТКЕ и терморезистора 9 с положительным ТКС, цепь фиксированного смещени  10, нелинейный элемент I1, элемент св зи 12, цепь автосмещени  13, состо щую из цепи 14 включени  варикапа, состо щей из катушки индуктивности ,15, конденсатора 16 и варикапа 17, емкостного датчика 18, емкостного датчика 19 с отрицательным ТКЕ, умножител , емкости 20, терморезистора 2 с отрицательным ТКС и RC-цепи 22 и передающую антенну 23.

Цепь фиксированного смещени  (фиг.2} состоит из резисторов 24 и 25. Умножитель емкости 20 состоит из операционного усилител  26 и резисторов 27 и 28.

Селективнъш приемник-частотомер, содержит приемную антенну 29, узкополосный фильтр 30, усилитель 31, фильтр низких частот 32 и регистратор 33.,

Датчики температуры криогенной жидкости (блок 2) устанавливаютс  внутри резервуара через равные интервалы по высоте. Датчики 8, 9, 18, 19 и 21 устанавливаютс  в резервуаре на необходимом дл  контрол  уровне заполнени  и подключены к колебательному контуру и к цепи автосмещени  автогенератора. Параллельно соединенные емкостные датчики 18 и 19 с отрицательным ТКЕ .включены между общей шиной устрой90079 . 2

ства и входом умножител  емкости 20, выход которогр подключен к RC-цепи 22. Передающа  антенна через конденсатор подключена к коллектору с транзистора автогенератора.

Сигнализатор уровн  заполнени  криогенной жидкости работает следующим образом.

JQ До заполнени  ближней зоны емкостного датчика 8 с положительным ТКЕ, терморезистора 9 с положительным ТКС, емкостных датчиков 18 и 19 с отрицательным ТКЕ и термореf5 зистора 21 с отрицательным ТКС автогенератор 1, работающий в режиме непрерывных колебаний, настраиваетс  таким образом, чтобы его рабоча  точка находилась на квазилинейном

20 участке статической характеристики в области больших значений эквива- лентного сопротивлени  R. При этом посто нна  времени с колебатель но- го контура 6 значительно больше пос25 то нной времени цепи автосмещени  13, т.е. € С , что обеспечивает режим непрерывной генерации. . По вление в зоне датчиков автогенератора 1 криогенной жидкости, сред30 н   температура которой соответствует заданному уровню заполнени  по массе,приводит к уменьшению емкости датчика 8 с положительным ТКЕ и к уменьшению сопротивлени  термоJ5 резистора 9 с положительным ТКС, что приводит к уменьшению посто нной времени €,( колебательного контура. Одновременно увеличение.емкости датчика 18 при заполнении зоны его элек40 тромагнитного пол  криогенной жидкостью , обладающей диэлектрическими свойствами, а также увеличение емкости датчика 19 с отрицательным ТКЕ и увеличение сопротивлени  тер45 морезистора 21 с отрицательным ТКС, а также умножение емкости датчиков 18 и 19 с помощью умножител  емкости 20 (умножитель емкости на операционном усилителе 284 УД1А имеет

50 величину линейного умножени  пор дка 25) приводит к резкому и значительному увеличению посто нной времени 6 цепи автосмещени . Поэтому во врем  заполнени  уровн  криоген55 ной жидкостью посто нна  времени цепи автосмещени  становитс  значительно больше посто нной времени € колебательного контура ( с ), и автогенератор резко переходит в

3 .

режим прерывистой генерации. На селективный приемник-частотомер 5 через антенны 23 и 29 поступают импульсы прерывистой генерации, которые после узкополосного фильтра 30, усилител  31 и фильтра низкой частоты 32 подаютс  на регистратор 33, сигнализирующий момент заполнени  уровн  жидкости.

Если температура криогенной жидкости вьше, чем соответствующа  заданному уровню по массе, то сигнал на выходе интегратора 3 увеличиваетс  и через функциЬнальньй преобразователь 4 воздействует на вари- . кап 17 таким образом, чтобы уменьшить емкость на входе умножител  емкости 20. Это преп тствует увели- чению посто нной времени цепи авто- смещени  Cj, и задерживает момент перехода автогенератора в режим пре- рьшистой генерации .на некоторое врем . Таким путем осуществл етс  коррекци  уровн  заполнени , который ближе соответствует уровню заполнени  по массе.

Если температура криогенной жидкости ниже, чем соответствующа  уровню заполнени  по массе, то сигнал на выходе интегратора 3 способствует ускорению перехода в режим прерывистой генерации, осуществл   коррекцию уровн  заполнени .

Точность коррекции зависит от вида функционального преобразовани , который уточн етс  экспериментально.

величина соотношени  . зависит от термодатчиков 8, 9, 19 и 21, а также от сигнала изме90079

рител  средней температуры криогенной жидкости 2 и 3, то частота прерывистой генерации позвол ет оценить точность коррекции уровн  заполне- 5 нн  криогенной жидкости по массе. Этот параметр может быть вз т в качестве основного дл  точной настройки сигнализатора уровн  заполнени  криогенной жидкости по массе при W заранее заданных свойствах криогенной жидкости.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Сигнализатор уровн  заполнени  жидкости, содержащий автогенератор, состо щий из колебательного контура, в качестве элементов которого включены емкостный датчик и терморезистор , корректирующие элементы в виде цепей автосмещени , образованных двум  другими емкостными датчиками, умножитель и терморезистор, передающую антенну, селективный приемникчастотомерj состо щий из приемной антенны, узкополосного фильтра, усилител  , фильтра низкой частоты и регистратора, отлич.ающий- с   гтем, что, с целью уменьшени 

   погрешности при контроле криогенной ЛС1ВДКОСТИ, в него дополнительно введены блок датчиков температуры, интегратор , функциональный преобразователь и варикап, причем выходы блока датчиков температуры соединены

   со входами интегратора, выход которого через функциональный преобразователь соединен с катодом варикапа, а выход варикапа соединен с емкостным датчиком на.входе умножител .

   -J-1

   29 I

   30

   Sb;

   J7

   (fjue.2

   J

   Редактор Т. Митейко

   Составитель Г. Туман н

   Техред Л.Олейник Корректор М. Шароши

   Подписное

   Заказ 7888/35. Тираж 714

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушска  наб. , д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, улГпроёктна  Т

   Подписное