Резонансный уровнемер

 

ОПИСАНИЕ аЫ21

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

Союз, Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 23.03.73 (21) 1895250/18 10 y1) щ 1 л G 01 23/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный иомитет

Сваота Министров СССР па делам изооретеннй и открытий

Опубликовано 25.0g 75Бюллетеиь М 35 (ЬЗ) УДК 681.128, .82 (088.8) Дата опубликования описания 10.12.75

Г. И. Корниенко и B. B. Ерохин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕЗОНАНСНЫЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам контроля уровня жидких и сыпучих сред, и может найти применение в химической, нефтяной и других отраслях промышленности, 5

Известно устройство контроля уровня, содержащее датчик, представляющий собой длинную линию с распределенными параметрами, амплитудный детектор, генератор возбуждения, частота которого меняется с 10 помощью частотного модулятора, задающий генератор, частотный дискриминатор и выходное устройство.

Недостатком известного устройства является сложность измерительной схемы, 1а включающей в себя большое количество элементов, от стабильности которых зависит точность измерения.

Для упрощения конструкции предлагаемый уровнемер снабжен запоминающим 20 устройством и сигнум-реле, включенными последовательно между амплитудным детектором и модулятором.

На фиг. 1 представлена блок-схема

1. предлагаемого уровнемера; на фиг. 2 - гра-25 фические характеристики, поясняющие его работу.

Уровнемер содержит высокочастотный генератор 1 с частотным модулятором, сигнал которого подается на резонансный датчик уровня 2 с амплитудным детектором, запоминающее устройство 3, включенное между амплитудным детектором и дифференциальным усилителем 4, выход которого соединен со счетным входом триггера 5, и модулирующее устройство 6, входы которого соединены с плечами триггера, а выходной сигнал в виде напряжения подается на частотный модулятор.

Датчик . представляет собой отрезок длинной линии с распределенными параметрами, собственная частота которой меняется в зависимости от положения уровня.

Датчик возбуждается напряжением с генератора 1, частота которого изменяется под действием изменяющегося модулирующего напряжения, подаваемого с выхода модулирующего устройства 6 на частотный модулятор генератора, выполненйый на варикапах. l

485321

При попадании частоты генератора 1 в полосу частот возбуждаемого резонансного датчика 2 выходное напряжение датчика увеличивается и достигает максимума при совпадении частоты генератора с резонансной частотой датчика. Причем огибающая этого напряжения, выделяемая амплитудным детектором, содержащимся в датчике повторяет форму резонансной кривой датчика (см, фиг. 2 б). К выходу датчика подключено запоминающее устройство

3 с зарядной емкостью С, заряд которой происходит через диод Д. При переходе частоты генератора за резонансную часто- " ту датчика заряд емкости С прекращает1 ся, так как выходное напряжение датчика оказывается меньше напряжения на емкости С, и диод Д запирается под действи1 ем возникающего обратного напряжения.

Следовательно, на конденсаторе "запоминается" величина максимального выходного напряжения датчика. По мере удаления частоты генератора от резонансной частоты датчика величина запирающего напряжения на диоде Д увеличивается, Напряжение на диоде Д является выходным для запоминающего устройства и при достижении определенной величины вызывает срабатывание сигнум-реле, подключенного к выходу запоминающего устройства и включающего в себя дифференциальный усилитель 4, триггер 5 и управляемых контактов К, которые замыкаются на короткий промежуток времени при срабатывании, сигнум-реле и сбрасывают напряжение на емкости С . Дифференциальный

1 усилитель усиливает выходное напряжение запоминающего устройства и подает его

»а счетный вход триггера 5.

При достижении выходным напряжением усилителя 4 уровня срабатывания триггера 5 триггер опрокидывается и произво1 дит." реверс направления модуляции частоты высокочастотного генератора, которая опять приближается к резонансной частоте датчика. При равенстве частоты генератора резонансной частоте датчика вновь происходит "запоминание" максимального напряжения датчика.

При дальнейшем изменении частоты происходит запирание диода Д и при дости4 жении определенной величины запирающего напряжения опять происходит срабатывание сигнум-реле и реверс направления модуляции. В результате в схеме уровно-i мера устанавливаются автоколебания, при которых частота высокочастотного генератора изменяется,на небольшую величину Кот (ом. фнг. 2 в) вокруг внвчвния резонансной частоты датчика.

Измерение уровня контролируемой среды сводится к измерению частоты высокочастотного генератора.

Один из вариантов выполнения модулирующего устройства 6 изображен на фиг, 1.

Модулирующее устройство имеет два входа, подключаемые к разным плечам триггера 5, В зависимости от состояния триггера

20. положительное напряжение подается на вход „(или на вход ц . При подаче положительного напряжения на вход Х транзисторы Т и Т модулирующего устройст

2 ва насьпцены и емкость С разряжается

2 через транзистор Т . Транзистор Т

2 1 время заперт. При подаче положительного напряжения на вход и транзистор Т на1 сьпцен, а транзистор Т и Т заперты, 2 3 следовательно,ф емкость С заряжается че2 рез транзистор Т от источника постоян 1 ного напряжения Е. При наступлении режима автоколебаний в схеме уровнемера триг rep 5 периодически перебрасывается и напряжение на емкости С пульсирует в узких пределах (см. фиг. 2, в). Напряжение с

2 емкости С подается на частотный модуля40 2 тор генератора для управления его частотой.

Предмет изобретения

45 Резонансный уровнемер, содержащий резонансный датчик уровня с амплитудным детектором, генератор возбуждения и модулятор, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, он к0 снабжен запоминающимся устройством,и сигнум-реле, включенными последовательно между амплитудным детектором и модулятором.

485321 : 8blgg ед ктор Т,Иванова

Заказ б Ф 00 Изд. М t09l Тираж 782

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Подписное ГВЧ

Уя р у abc ни

Составитель

Техред М.Семенов Корректор урусова

Предприятие сПатент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24