SU717550A1 - Дискретный уровнемер - Google Patents

Description

(54) ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕМЕР

: Изобретение относитс  к измерительной технике и может найти применение дл  измерени  уровн  жидкос ти в нефт ной, химической и других отрасл х промышленности. ,.™-.. Известны дискретные уровнемеры.с ультразвуковыми или емкостными чувствительными элементами, к каждому из которых подключено электронное преобразующее устройство/ на выходе которого формируетс  элёктричёекйй сигнал, отображающий состо ние чувствительного элемента 1. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс. , устройство, содержащее датчик с . ультразвуковыми чувствительными .эле ментами и отражател ми ультразвукового сигнала, закрепленными равномерно по высоте на вертикально расположенном стержне, два преобразс)вател , два формировател  сигнала исправности, распределительный блок и подключенный к нему блок индйкации 2. В указанном уровнемере к каждому чувствительному элементу подключен формировате.гь сигнала исправносги, позвол ющий производить контроль исправности чувствительных и цепей, св зывающих их с преобразующими устройствами. Недостатками указанногоуровнемера  влйютс  сложность его электронной , содержащей большое количество преобразователей и формирователей сигнала исправности, особенно в случае изменени  контролируемого уровн  в широком диапазоне, а также недостаточно высока  функциональна  надежность. Цель изобретени  - упрощение устрой ,ства при изменении контролируемого уро1вн  в широком диапазоне, повышение функциональной надежности . Это достигаетс  тем, что в предлагаемый дискретный уровнемер введены коммутатор, три ключа, два элемента ИЛИэлемент НЕ, Генератор импульсов и реверсивный счетчик с триггером реверса, при этом входы преобразователей через коммутатор подсоедине-ны ,. к чувствительным элементам с возможностью подключени  к двум смежным из них по высоте, .выход первого преобразовател  через клич, а выход второго преобразовател  через схеМу НЕ и второй ключ подключены к соответствунвдим раздельным входам триг f pEрёверса и ко входам первой схеNttJ ИЛИ, которой подключен к управл ющему входу генератора импульсов , выходы формирователей сигffaMa йспра.вности через вторую схему ИЛИ подключены к Управл квдйм входам упом нутых ключей и к третьему входу первой схемы ИЛИ, выход второго формировател  сигнала исправности подключеи к управл ющему входу третьего ключа, включенного в общую цёпьпитани  индикаторных элементов блока индикации, выход генератбра импульсов подключен к третьему входу второй схемы ИЛИ и к счет номУ входу реверсивного счетчика,

вЙ Гбйы которого подключены к распределительному устройству, св занному соуправл ющими входами коммутатора .. .....,..На чертеже представлена блок-схема предлагаемого уровнемера.

Уровнемер представл ет собой автоматическую цифровую след щую систему, в состав которой вход т дискретный датчик 1с пьезоэлемен- тами 2 и отражател ми 3, коммутатор

4,преобразователи 5, б, формирователи 7 и 8 сигнала исправности, элемент ИЛИ 9, элемент НЕ 10, ключи 11, 12, 13, второй элемент ИЛИ 14, генератора импульсов 15, триггер реверса 16, реверсивный счетчик 17, распределительный блок . 18 и-блок 19 индикации. Каждый из формирователей 7, 8 состоит из последовательно соединенных усилителей 20, детектора 2 фильтра 22 и порогового элемента

23..

Предложенное устройство работает следующим образом.

В уровнемере от преобразователей

5,6 на подключенные коммутатором 4 пьезоэлементы и на вхбды формирователей 7, 8 подаютс  импульсы возбуждёнИ . „„„--, ЕсЛй пбдкй5бченныё пьезоЭлемен ты и цепи, св зывающие их с-преобразовател ми (входные каналы) исправн то на входы формирователей поступают , кроме того,; затухающие электрические колебани , вызванные србственнйми колебани ми пьезоэлементов. Длительность этих колебаний значитейо прёвосхОдит длительность импульсов возбуждени  . ; .,/1, При неисправных входных каналах сбёственные колёбани будут или Отсутствовать или их длительность будет значительно меньше.

Поступающие на вход формирователей сигналы усиливаютс  усилителем 20, детёкФирую ё  дётёктором 21, фильтруютс  фильтром 22 и подаютс  на пороговый элемент 23, на выходе которого формируетс  два

Уровн  напр жени : :

6 - при исправных входных каналах;

1 - при неисправных входных калах .

Если хот  бы один из подключенных входных каналов неисправен, то напр жение от соответствующего формировател  через элемент ИЛИ 9 поступает на управл ющие входы ключей 11, 12 и через элемент ИЛИ 14 на управл ющий вход генератора 15. При этом ключи 11, 12 разомкнутс  и возбудитс  генератор 15. Под действием импульсов, генерируемых генератором 15, Ьудет измен тьс  выходной код реверсивного счетчика 17. Изменени  кода выз.овет переключение коммутатором 4 пьезоэлементов и включение соответствующих индикаторных ламп блока индикации 19. Направление переключени  определ етс  состо нием триггера реверса. Переключение в одном.направлении будетпроисходить до тех пор, пока не подключатс  исправные входные каналы.

Если подключенные входные каналы исправны и пьезоэлементы погружены в жидкость, тоключи 11, 12 будут замкнуты, а на преобразователи будут поступать импульсы, вызванные эхо-сигналом , отраженным от отражателей 3.

Преобразователи 5, 6 выполнены так, что на их выходах формируетс  два уровн  напр жени :

0-при отсутствии отраженного сигнала (пьезоэлемент погружен в жидкость);

1-при наличии отраженного сигнала (пьезоэлемент не погружен в жидкость).

Из схемы видно, что система будет находитс  в устойчивом состо нии , когда верхний подключенный пьезоэлемент будет не- погружен в жидкость, а нижний - погружен так Kak в случае выходах ключей«11 , .12, а следсэвательно, и на -уйравл ющём;входе генератора 15 уровень напр жени  будет соответстО

5 вовать

в любом случае система будет находитьс  в неустойчивом состо нии. Так, если оба подключенные пьезоэлемента погружены в жидкость, на выходе ключа 11 уровень напр жени 

будет соответствовать

а на

выходе ключа 12 напр жение будет

О

При этом

соответствовать

триггер реверса установитс  в соотвётствующёе состо ние, возбудитс  генератор 15 и произойдет переключение пьезоэлементов. Если оба пьезоэлёмента не погружены в жидкость, триггер реверса установитс  в противоположное состо ние, и переключение пьёэоэлементов также произойдет в. противоположном направлении.

Claims (2)

1. Импульсы от генератора 15 поступают через элемент ИЛИ 9 на управл ющие входы ключей 11, 12, которые размыкаютс  на врем  действи  импулса , обеспечива  таким образом устой чивую работу cиcтe tы. Дл  контрол  исправности Bcqk входных каналов необходимо установи реверсивный счетчик в режим непрерывного счета, подав, например, на управл ющие входы ключей 11, 12.нер ходимой величины напр жение. При эт будут последовательно опрашиватьс  все входные каналы, и в то врем , . когда нижний.подключенный канал неи правен, будет размыкатьс  ключ 13, отключа  питание соответствующей ин дикаторной лампы. .Отсутствие свечени  каких-либо ламп блока индикации будет свидетельствовать о нечсдравности соответствующих им входных каналов. Предлагаемый уровнемер значитель но проще известного. Это преимущест во особенно ощутимо в том случае, когда требуетс  устанавливать большое количество чувствительных элементов . Использование формирователей сиг нала исправности делает уровнемер работоспособным при отказе нескольких -чувствительных элементов, а наличие цифрового выхода позволит регистрировать положение уровн . Введение в схему промежуточного преобразовател  коммутатора даст во можность отказатьс  от специальных мер защиты, устран ющих вли ние одного канала на другой, и устранить из схемы 22 преобразовател  и 22 формировател  сигнала исправности. Формула изобретени  Дискретный уровнемер, содержащий датчик с ультразвуковыми чувствительными элементами и отражател ми ультразвукового сигнала, закрепленныии равномерно по высоте  а вертикально расположенном стержне. два преобразовател , два Формировател  сигнала исправности, распределительный блок и подключенный к нему блок индикации, о т л а ющ и и с   тем, что, с целью упрощени  устройства при изменении кон- тролируемого уровн  в широкомдиапазоне , повышени  функциональной надежности , в него введены коммутатор, три ключа, два элемента ИЛИ, элемент НЕ, генератор импульсов и реверсивный счетчик с триггером реверса , при этом входы преобразователей через коммутатор подсоединены к чувствительным элементам с возможностью подключени  к двум смежным из них по высоте, выход первог.о преобразовател  через ключ, а выход второго преобразовател  через схему НЕ и второй ключ подключены к соответствующим раздельным входам триггера реверса и ко входам первой схемы ИЛИ, выход которой подключен к управл ю-щему входу генератора импульсов, выходы формирователей сигнала исправности через вторую схему ИЛИ подключены к управл ющим входам упом нутых ключей-и к третьему входу первой схемы ИЛИ, выход второго форми- ровател  сигнала исправности пЪдключен к управл ющему-входу третьего ключа, включенногов общую цепь питани  индикаторных элементов блока индикации, выход генератора импульсов подключен к третьему входу второй схемы ИЛИ и к счетному входу реверсивного счетчика, выходы которого подключены к распределительному устройству , св занному с управл ющими входами коммутатора. Источники информации, во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 438883, кл. G 01 F 23/28, 1972.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 517800, кл. G ОГ F 23/28, 1975.

   Jl

   r

   гг H 5

   г( Lb

   Л Й

   t

   t

   II

   g

   D4«t:i

   .IS

   /.

   /7

   -И

   / ib

   .

   /

   TH

   г

   --® -НЭ

   L™

   .J

   I®