RU1789872C - Discrete level meter for checking level of ferromagnetic pulp component - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам контрол  уровн  границы раздела фаз пульп, содержащих ферромагнитные компоненты . Сущность изобретени : многофункциональный дискретный уровнемер дл  контрол  уровн  ферромагнитного компонента пульпы содержит п чувствительных элементов 1 с магнитопроводами челночного типа, обмотками возбуждени  и вторич- ными обмотками. Магнитопроводы разделены между собой немагнитными шайбами и надеты на каркас уровнемера, выполненного в виде трубы с полостью дл  кабельной разводки и резьбовым соединением 7, обеспечивающим с помощью резиновой прокладки 8 герметичность и предотвращение попадани  влаги в полость дл  кабельной разводки. Центры двух соседни магнитопроводов 2 чувствительных элементов 1 располагаютс  по оси каркаса уровнемера 6 на рассто нии h друг от друга определ емом требуемой точностью. Обмотки возбуждени  чувствительных элементов 1 подключены через датчик тока возбуждени  9 и коммутатор тока возбуждени  10 к источнику питани  11. Вторичные обмотки чувствительных элементов 1 через коммутатор вторичных обмоток 12 подключены к датчику ЭДС 13. Выходы датчиков тока возбуждени  7 и ЭДС 13 подключены к входам аналого-цифрового преобразовател  14, выход которого подключен к запоминающему устройству 15. Информаци  с запоминающего устройства 15 поступает на микропроцессорное вычислительное устройство 16, выход которого подключен к входу устройства вывода информации 17. Управление коммутатором тока возбуждени  10, коммутатором вторичных обмоток 12, аналого-цифровым преобразователем 14 и микропроцессорным вычислительным устройством 16 осуществл етс  блоком программного управлени  18. 2 ил. N 00 Ю 00 VJ N5 The invention relates to means for controlling the level of the phase boundary of pulps containing ferromagnetic components. SUMMARY OF THE INVENTION: A multifunctional discrete level gauge for monitoring the level of the ferromagnetic component of a pulp contains n sensitive elements 1 with shuttle-type magnetic cores, field windings and secondary windings. The magnetic cores are separated by non-magnetic washers and are mounted on the level gauge frame, made in the form of a pipe with a cable cavity and a threaded connection 7, which ensures tightness with the help of a rubber gasket 8 and prevents moisture from entering the cable cavity. The centers of two adjacent magnetic circuits 2 of the sensing elements 1 are located along the axis of the frame of the level gauge 6 at a distance h from each other determined by the required accuracy. The excitation windings of the sensitive elements 1 are connected through the excitation current sensor 9 and the excitation current switch 10 to the power supply 11. The secondary windings of the sensitive elements 1 through the secondary winding switch 12 are connected to the EMF sensor 13. The outputs of the excitation current sensors 7 and EMF 13 are connected to the analog inputs a digital converter 14, the output of which is connected to the storage device 15. Information from the storage device 15 is fed to a microprocessor-based computing device 16, the output of which is connected to the input output devices 17. The drive current switch control 10, switch the secondary windings 12, analog-to-digital converter 14 and the microprocessor computing unit 16 is performed by the control unit 18. The software-2-yl. N 00 U 00 VJ N5

Description

Изобретение относитс  к средствам контрол  уровн  границы раздела фаз пульп, содержащих ферромагнитные компоненты .The invention relates to means for controlling the level of the phase boundary of pulps containing ferromagnetic components.

Известно устройство дл  контрол  уровн  ферромагнитного компонента пульп, содержащее индукционный датчик количественного содержани  ферромагнитного компоне Гв пульпе, задатчик количественного содержани  ферромагнитного компонента в контролируемом слое пульпы и след щий электропривод. Недостатком известного устройства  ГвЖетс  низка  его надежность.A device is known for controlling the level of the ferromagnetic component of pulps, comprising an induction sensor for quantifying the content of the ferromagnetic component GW pulp, a quantity control unit for the ferromagnetic component in the controlled pulp layer, and a servo drive. A disadvantage of the known device GvZhets low reliability.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  дискретный уровнемер, содержащий дискретный датчик уровн  из чувствительных элементов токозадающими резисторами, цифроаналоговый преобразователь , дифференциальные усилители посто нного тока и источник тока смещени . Устройство  вл етс  наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату. Недостатком устройства  вл етс  возможность контрол  только одного уровн  раздела жидких фаз при последовательном погружении контролируемую среду с первого по конечный чувствительные элементы. При этом выходное напр жение цифроаналогового преобразовател  соответствует контролируемому уровню. Это устройство не позвол ет контролировать жидкие фазы с несколькими уровн ми раздела фаз и градиентные показатели в зоне раздела фаз.Closest to the present invention is a discrete level gauge comprising a discrete level sensor of sensing elements by current-sensing resistors, a digital-to-analog converter, DC differential amplifiers and a bias current source. The device is the closest to the proposed technical essence and the achieved result. A disadvantage of the device is the ability to control only one level of liquid phase separation by sequentially dipping the controlled medium from the first to the final sensing elements. In this case, the output voltage of the digital-to-analog converter corresponds to a controlled level. This device does not allow control of liquid phases with several levels of phase separation and gradient performance in the phase separation zone.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей дискретного уровнемера и обеспечение возможности контрол  среды с количеством границ раздела фаз пульпы более одной.The purpose of the invention is to expand the functionality of a discrete level gauge and provide the ability to control an environment with more than one pulp phase boundary.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в дискретном уровнемере дл  контрол  уровн  ферромагнитного компонента пульпы , содержащем датчик уровн  из чувствительных элементов и цифроаналоговый преобразователь, датчики тока первичной и напр жени  вторичной обмоток чувствительного элемента, аналого-цифровой преобразователь , запоминающее устройство, микропроцессорное вычислительное устройство , устройство вывода информации и блок программного управлени , при этом вывод первичной обмотки каждого чувствительного элемента подключен к датчику тока , а второй его вывод к выходу коммутатора тока возбуждени , первый вывод вторичной обмотки каждого чувствительного элемента подключен к датчику ЭДС, а второй его вывод к выходу коммутатора вторичных обмоток выхода датчиков тока и ЭДС. ВыходыThis goal is achieved in that in a discrete level gauge for monitoring the level of the ferromagnetic component of the pulp, containing a level sensor of the sensitive elements and a digital-to-analog converter, primary and voltage sensors of the secondary windings of the sensitive element, an analog-to-digital converter, a storage device, a microprocessor computing device, a device information output and program control unit, while the output of the primary winding of each sensing element is connected to Occupancy current, and its second output to the output drive current switch, a first terminal of the secondary winding of each sensor element is connected to the EMF sensor, and its second output to the output switch of the secondary windings of current sensors and output emf. Outputs

датчиков тока и напр жени  подключены ко входам аналого-цифрового преобразовател , выход которого подключен ко входу запоминающего устройства, информационный выход которого подключен к микропроцессорному вычислительному устройству, подключенному к устройству вывода информации , управл ющие входы всех функциональных устройств подключены кcurrent and voltage sensors are connected to the inputs of an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the input of a storage device, the information output of which is connected to a microprocessor-based computing device connected to an information output device, the control inputs of all functional devices are connected to

соответствующим управл ющим выходам блока программного управлени . Чувствительный элемент может быть выполнен в виде катушки из трансформаторной стали с первичной и вторичной обмотками, выводыcorresponding control outputs of the program control unit. The sensitive element can be made in the form of a coil of transformer steel with primary and secondary windings, conclusions

5 которых заведены в полость по центру каркаса уровнемера дл  кабельной разводки. Ввод двух блоков коммутации аналоговых сигналов, датчиков тока первичной и напр жени  вторичной обмоток чувствительного5 of which are inserted into the cavity in the center of the level gauge frame for cabling. Input of two switching blocks of analog signals, primary current sensors and secondary voltage sensing

0 элемента, аналого-цифрового преобразовател , запоминающего устройства, устройства вывода информации и блока программного управлени , позвол ет рас- . ширить функциональные возможности дис5 кретного уровнемера. Это достигаетс  путем запоминани  состо ни  всех чувствительных элементов датчика уровн  при их циклическом опросе с помощью блока программного управлени . Поэтому с по0 мощью устройства вывода информации будет отражено состо ние всех чувствительных элементов датчика, а наличие микропроцессорного вычислительного устройства позвол ет выполн ть автомати5 чески обработку информации по всем чувствительным элементам, что обеспечивает получение информации как о количестве. так и о взаимном расположении контролируемых жидких фаз.The 0 element, the analog-to-digital converter, a storage device, an information output device and a program control unit, allows the resolution. expand the functionality of a discrete level gauge. This is achieved by storing the state of all the sensitive elements of the level sensor during their cyclic interrogation using the program control unit. Therefore, with the help of an information output device, the state of all sensitive elements of the sensor will be reflected, and the presence of a microprocessor-based computing device allows automatic processing of information on all sensitive elements, which ensures that information is received as quantity. and the relative position of the controlled liquid phases.

0 На фиг. 1 изображен дискретный уровнемер , схема электрическа  функциональна ; на фиг.2 - конструкци  двух чувствительных элементов датчика количественного содержани  ферромагнитного0 in FIG. 1 shows a discrete level gauge, the circuit is electrically functional; figure 2 - the design of two sensitive elements of the sensor quantitative content of ferromagnetic

5 компонента в пульпе.5 components in the pulp.

Многофункциональный дискретный уровнемер дл  контрол  уровн  ферромагнитного компонента пульпы содержит п чувствительных элементов 1 с магнитопро0 водами челночного типа 2, обмотками возбуждени  3 вторичными обмотками 4. Магнитопроводы разделены между собой немагнитными шайбами 5 и одеты на каркас уровнемера 6, выполненного в виде трубы сThe multifunctional discrete level gauge for monitoring the level of the ferromagnetic component of the pulp contains n sensitive elements 1 with shuttle type magnetic wires 2, field windings 3 and secondary windings 4. The magnetic cores are separated by non-magnetic washers 5 and are dressed on the level gauge frame 6, made in the form of a pipe with

5 полостью дл  кабельной разводки и резьбовым соединением 7 обеспечиващим с помощью резиновой прокладки 8 герметичность и предотвращение попадани  влаги в полость дл  кабельной разводки . Центры двух соседних магнитопроводов %5 by a cable compartment cavity and a threaded connection 7, which provides sealing by means of a rubber gasket 8 and prevents moisture from entering the cable compartment cavity. The centers of two adjacent magnetic circuits%

2 чувствительных элементов 1 располагаютс  по оси каркаса уровнемера 6 на рассто нии друг от друга, определ емом требуемой точностью. Обмотки возбуждени  3 чувствительных элементов 1 подключены через датчик тока возбуждени  9 и коммутатор тока возбуждени  10 к источнику питани  11, Вторичные обмотки 4 чувствительных элементов 1 через коммутатор вторичных обмоток 12 подключены к датчику ЭДС 1, Выходы датчиков тока возбуждени  9 и ЭДС 13 подключены ко входам аналогоцифрового преобразовател  14, выход которого подключен к запоминающему устройству 15. Информаци  с запоминающего устройства 15 поступает на микропроцессорное вычислительное устройство 16, выход которого подключен ко входу устройства вывода информации 17. Управление коммутатором тока возбуждени  10, коммутатором вторичных обмоток 12, аналогоцифрового преобразовател  14 и микропроцессорным вычислительным устройством 16 осуществл етс  блоком программного управлени  18.The 2 sensing elements 1 are located along the axis of the frame of the level gauge 6 at a distance from each other, determined by the required accuracy. The excitation windings 3 of the sensing elements 1 are connected through the excitation current sensor 9 and the excitation current switch 10 to the power supply 11, Secondary windings 4 of the sensing elements 1 through the secondary winding switch 12 are connected to the EMF sensor 1, the outputs of the excitation current sensors 9 and EMF 13 are connected to the inputs analog-to-digital Converter 14, the output of which is connected to the storage device 15. Information from the storage device 15 is fed to a microprocessor-based computing device 16, the output of which is connected to the input of the information output device 17. The control of the excitation current switch 10, the secondary switch 12, the analog-to-digital converter 14 and the microprocessor computing device 16 is carried out by the program control unit 18.

Дискретный уровнемер работает следующим образом.Discrete level gauge works as follows.

Перед погружением датчика уровн  в контролируемую пульпу в запоминающее устройство 15 записывают с помощью ана- лого-цифрового преобразовател  14 уровень сигнала от датчиков тока 9 и ЭДС 13 дл  каждого из чувствительных элементов 1 при отсутствии в контролируемой среде ферромагнитных компонентов, После погружени  датчика уровн  в контролируемуюBefore immersion of the level sensor in a controlled pulp in the storage device 15, the signal level from current sensors 9 and EMF 13 for each of the sensitive elements 1 is recorded using an analog-to-digital converter 14 in the absence of ferromagnetic components in the controlled environment. After immersion of the level sensor in the controlled

пульпу блок программного управлени  18 осуществл ет периодический опрос датчиков тока 9 и ЭДС 13 дл  каждого из чувствительных элементов 1 от Вт до Вп и записьthe pulp program control unit 18 periodically polls the current sensors 9 and EMF 13 for each of the sensitive elements 1 from W to Vp and records

соответствующих уровней сигналов в запоминающее устройство 15. Результаты измерений непрерывно обрабатываютс  микропроцессорным вычислительным устройством 16, которое производит: расчетcorresponding signal levels to the storage device 15. The measurement results are continuously processed by microprocessor-based computing device 16, which produces: calculation

магнитной проницаемости среды, окружающей чувствительный элемент 1, ллотности ферромагнитного компонента в зоне каждого из чувствительных элементов, градиента плотности ферромагнитного компонента иmagnetic permeability of the medium surrounding the sensing element 1, the density of the ferromagnetic component in the area of each of the sensitive elements, the density gradient of the ferromagnetic component and

определение уровн  границы раздела фаз пульпы, содержащей ферромагнитные компоненты , где градиент плотности превысил заданное в запоминающем устройстве 15 значение. Результаты измерений и расчетовdetermining the level of the phase boundary of the pulp containing ferromagnetic components, where the density gradient exceeded the value set in the storage device 15. Measurement and calculation results

отображаютс  с помощью устройства вывода информации 17.displayed by the information output device 17.

Дискретный уровнемер позвол ет контролировать с наперед заданной точностьюThe discrete level gauge allows you to control with a predetermined accuracy

количество границ раздела фаз пульпы более одной, а также дает возможность наблюдать изменени  качественных показателей пульпы, в частности, градиента плотности, в зоне раздела фаз. Причем пр мой контакт с контролируемой средой маг- нитопроводов челночного типа 2 чувствительных элементов 1 значительно повышает чувствительность контрол  и снижает погрешность, св занную с налипанием ферромагнитных частиц, при контроле границ раздела фаз по градиенту.the number of pulp phase interfaces is more than one, and also makes it possible to observe changes in pulp quality indicators, in particular, density gradient, in the phase separation zone. Moreover, direct contact with the controlled medium of shuttle-type magnetic circuits 2 of sensitive elements 1 significantly increases the sensitivity of the control and reduces the error associated with the sticking of ferromagnetic particles when monitoring the phase boundaries along the gradient.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Дискретный уровнемер дл  контрол  уровн  ферромагнитного компонента пульпы , содержащий датчик уровн  из п чувстви- тельных элементов и цифроаналоговый преобразователь, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности устройства за счет обеспечени  возможности контрол  среды с несколькими уровн ми раздела фаз, в него введены два блока коммутации аналоговых сигналов, датчик тока первичных обмоток чувствительных элементов , датчик напр жени  вторичных обмоток чувствительных элементов, аналого-цифро- вой преобразователь, запоминающее устройство ,микропроцессорное вычислительное устройство, устройство вывода информации и блок управлени , приA discrete level gauge for monitoring the level of the ferromagnetic component of the pulp, comprising a level sensor of n sensitive elements and a digital-to-analog converter, characterized in that, in order to increase the efficiency of the device by providing the possibility of monitoring an environment with several levels of phase separation, two blocks are introduced into it switching of analog signals, current sensor of primary windings of sensitive elements, voltage sensor of secondary windings of sensitive elements, analog-to-digital converter, remember ayuschee device microprocessor computing device, the information output apparatus and the control unit, when этом первый вывод первичной обмотки каждого чувствительного элемента подключен к датчику тока, а второй вывод - к выходу первого блока коммутации, первый вывод вторичной обмотки каждого чувствительного элемента подключен к датчику напр жени , а второй вывод - к выходу второго блока коммутации, выходы датчиков тока и напр жени  подключены к входам аналогоцифрового преобразовател , выход которого подключен к микропроцессорному вычислительному устройству, соединенному с устройством вывода информации, при этом управл ющие входы обоих блоков коммутации , аналого-цифрового преобразовател  и микропроцессорного вычислительного устройства подключены к соответствующим выходам блока управлени .this, the first terminal of the primary winding of each sensor is connected to the current sensor, and the second terminal is connected to the output of the first switching unit, the first terminal of the secondary winding of each sensor is connected to the voltage sensor, and the second terminal is to the output of the second switching unit, the outputs of the current sensors and voltages are connected to the inputs of an analog-to-digital converter, the output of which is connected to a microprocessor-based computing device connected to an information output device, while the control inputs of both switching units, an analog-to-digital converter, and a microprocessor computing device are connected to the corresponding outputs of the control unit. Редактор Т. ШаговаEditor T. Shagova Составитель В. Потапов Техред М.МоргенталCompiled by V. Potapov Tehred M. Morgenthal Фи г. IFi Mr. I Корректор С. ПекарьProofreader S. Baker