SU836530A1

SU836530A1 - Device for measuring liquid mean level

Info

Publication number: SU836530A1
Application number: SU792799772A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Григорьевич Гордиенко; Владимир Тихонович Скляр; Леонид Николаевич Шкарапута
Original assignee: Сектор Нефтехимии Института Физико-Органи-Ческой Химии И Углехимии Ah Украинской Ccp
Priority date: 1979-07-19
Filing date: 1979-07-19
Publication date: 1981-06-07

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл измерени уровн и расхода жидкости при нестационарных процессах, а также дл измерени среднего уровн в водных потоках с большими скорост ми и сильно колеблющейс поверхностью. Известны устройства дл измерени нестационарных уровней жидкости семкостными , кондуктометрическими, поплавковыми , изотопными, магнитными и другими преобразовани ми 13, Измерить точно уровень жидкости в этих случа х не представл етс возможным из-за набегани жидкости на датчик, большой дискретности отсчета инерционности. Из известных, уровнемеров наиболее близким по технической сущности вл етс устройстве, в котором использован шпитцемасштаб, т.е. мерна игл снабженна нониусом. Такой преобразо ватель неинерционен, обеспечивает не прерывное измерение уровн жидкости, уменьшает эффект набегани жидкости на датчик. Однако устройство не дает возможности точно измер ть уровень жидкости потому, что установка мерной иглы в среднее положение проис .ходит субъективно. Игла устанавливаетс оператором по системе: глаз - измер ема среда - мерна .игла. После установки оператором мерной иглы в среднее положение по нониусу шпитцемасштаба производитс отсчет среднего уровн 2 . Целью предлагаемого изобретени вл етс разработка быстродействующего , точного устройства дл измерени среднего уровн жидкости с колеблющейс поверхностью. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство ввод т формирователь импульсов, след щий триггер, модул тор , генератор тактовых импульсов , при этом мерна игла, формирователь импульсов, след щий триггер соединены последовательно, первый вход модул тора соединен с входом след щего триггера, второй вход соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход модул тора соединен с отсчетным узлом, выполненным в виде счетчика импульсов. на фиг. 1 приведена структурна схема устройства} на фиг. 2 - временные диаграммы. Устройство состоит из последовательно включенных мерной иглы 1, фор-мировател импульсов 2, след щегоThe invention relates to a measurement technique and is intended to measure the level and flow rate of a liquid during non-stationary processes, as well as to measure the average level in water flows at high speeds and with a highly fluctuating surface. Devices for measuring non-stationary fluid levels by seismic, conductometric, float, isotopic, magnetic and other transformations 13 are known. Measuring the fluid level accurately in these cases is not possible because of the accumulation of fluid on the sensor, a large inertia sample resolution. Of the known level gauges, the closest in technical essence is a device in which a spitz scale is used, i.e. needle needle equipped with nonius. Such a converter is non-inertial, provides a continuous measurement of the level of a liquid, and reduces the effect of a flow of liquid on the sensor. However, the device does not make it possible to accurately measure the level of the liquid because the installation of the measuring needle in the middle position occurs subjectively. The needle is set by the operator according to the system: the eye — the measured medium — the measuring needle. After the operator has set the measuring needle to the middle position on the spit scale, the average level 2 is read. The aim of the invention is to develop a fast-acting, accurate device for measuring the average level of a fluid with an oscillating surface. The goal is achieved by introducing a pulse shaper, a follower trigger, a modulator, a clock pulse generator, the measuring needle, the pulse shaper, the next trigger connected in series, the first input of the modulator connected to the input of the next trigger, the second the input is connected to the output of the clock pulse generator, and the output of the modulator is connected to the reference node, made in the form of a pulse counter. in fig. 1 shows a block diagram of the device} in FIG. 2 - time diagrams. The device consists of a measuring needle 1 in series, a pulse former 2, a follower

триггера 3, модул тора 4, который первым входом соединен с выходом след щего триггера, вторым входом - с генератором тактовых импульсов 5, а выход модул тора соединен со счетчиком импульсов 6.the trigger 3, the modulator 4, which is connected to the output of the following trigger by the first input, the second input to the clock generator 5, and the output of the modulator to the pulse counter 6.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Мерньпо иглу 1 устанавливают в заданную точку водного потока или сосуда , где необходимо измерить средний уровень колеблющейс поверхности. Расположение мерной иглы относительн водной поверхности приведено на фиг. fcpивa 7. Мерна игла, каса сь воды, создает импульсноб изменение сопротивлени в электрической цепи, состо щей из мерной иглы, источника напр жени и электропровод щей жидкости . В цепи образуютс импульсы тока, которые показны на фиг. 2, крива 8. Длительность импульсов определ етс временем контакта иглы -с жидкостью. Амплитуда импульсов зависит от величины сопротивлени цепи, в частности от изменени переходного сопротивлени , вызванного влением электролиза и величины аэрации водного потока. Далее сигналыпоступают в формирователь импульсов 2., в котором формируютс импульсы дл управлени след щим триггером 3. Временные диаграммы на выходе формировател импульсов и след щего триггера приведены на фиг. кривыми 9 и 10.Пр моугольные импульсы на выходе триггера имеют длительность , котора определ етс временем контакта иглы с жидкостью. С целью сравнени суммарного времени замыкани и размыкани мерной иглы - водой импульсы, поступающие с выхода след щего триггера, предварительно квантуютс . Дл этого импульсы со след щего триггера поступают на первый вход модул тора 4, на второй вход модул тора подаютс импульсы от генератора тактовых импульсов 5. Выход модул тора соединен со счетчиком импульсов б. Форма сигнала на выходе модул тора показана на фиг. 2 кривой 11. Средний уровень колеблющейс поверхности водного потока определ етс равенством суммарного времени замыкани и размыкани мерной иглы. Число тактовых импульсов п при положении мерной иглы на среднем уровне определ етс произведением частоты генератора тактовых импульсов на половину времени проведени опыта ТThe measuring needle 1 is placed at a predetermined point of the water flow or vessel, where it is necessary to measure the average level of the oscillating surface. The location of the measuring needle relative to the water surface is shown in FIG. Fig. 7. The measuring needle, in contact with water, creates a pulse of resistance in an electrical circuit consisting of a measuring needle, a voltage source, and an electrically conducting fluid. Current pulses are generated in the circuit, which are shown in FIG. 2, curve 8. The duration of the pulses is determined by the contact time of the needle with the liquid. The amplitude of the pulses depends on the magnitude of the resistance of the circuit, in particular on the change in transient resistance caused by the appearance of electrolysis and the amount of aeration of the water flow. Next, the signals are fed to pulse generator 2., in which pulses are formed to control the following trigger 3. Time diagrams at the output of the pulse former and the next trigger are shown in FIG. curves 9 and 10. The rectangular pulses at the trigger exit have a duration that is determined by the time the needle contacts the liquid. In order to compare the total closure and opening time of a measuring needle - with water, the pulses coming from the output of the following trigger are pre-quantized. For this, the pulses from the following trigger arrive at the first input of the modulator 4, and the second input of the modulator receives pulses from the clock generator 5. The output of the modulator is connected to the pulse counter b. The waveform at the modulator output is shown in FIG. 2 curve 11. The average level of the oscillating surface of the water flow is determined by the equality of the total time of closing and opening of the measuring needle. The number of clock pulses n at the position of the needle at the middle level is determined by multiplying the frequency of the clock generator by half the time of the experiment T

п fT/2p fT / 2

Оператор, враща лимб мерной иглы, наблюдает за показанием на табло счетчика. При по влении величины, равной п, производитс отсчет среднего уровн жидкости по нониусу.The operator, rotating the limb of a measuring needle, observes the indication on the scoreboard. When a value equal to η appears, the average level of the fluid is read over the nonius.

Получение на табло счетчика момента отсчета измер емой величины среднего уровн жидкости позвол ет производить измерение среднего уровн жидкости с повышенной точностью и быстродействием . 0Obtaining on the display of the counter of the moment of readout of the measured value of the average level of the liquid makes it possible to measure the average level of the liquid with increased accuracy and speed. 0

Claims

1.Turichin A.M. Electrical measurements of non-electrical quantities. L., Gosenergoizdat, 1966.

2. Bobrovnikov G.N. and Katkov A.G. Level measurement methods. M. - L., Gosenergoizdat, 1979.

Merna uijra

AAvJS