SU662815A1 - Емкостной уровнемер - Google Patents

Description

(54) ЕМКОСТНОЙ УРОВНЕМЕР

1

Изобретение относитс  к области приборостроени  и может быть использовано дл  измерени  уровн  различных жидкостей.

Известен емкостной уровнемер, содержащий измерительный и компенсационный емкостные датчики, операционный усилитель, преобразователь емкости в напр жение и генератор тактовых импульсов 1.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  емкостной уровнемер, содержащий измерительный и компенсационный датчики, тактовый генератор , преобразователь «емкость-врем , с подключенным к нему измерительным датчиком , устройство посто нной задержки, включенные через последовательно соединенные схему НЕ-И и детектор среднего значени  на вход дифференциального усилител  2.

Однако устройство обладает низкой точностью измерени  уровн  сред с малыми величинами диэлектрической проницаемости при значительном изменении их электрофизических характеристик в процессе эксплуатации .

Цель изобретени  - увеличение точности измерени  сред с малой величиной диэлектрической проницаемости.

Это достигаетс  тем, что емкостной уровнемер снабжен преобразователем «емкостьнапр жение-врем , подключенным к компенсационному датчику, и преобразователем «напр жение-врем , выходы которых через последовательно соединенные дополнительные схему НЕ-И и детектор подключены к инвертирующему входу усилител , а выход усилител  соединен с управл ющими входами преобразователей «емкость-напр жениеврем  и «напр жение-врем .

На чертеже представлена функциональна  схема емкостного уровнемера:

Claims (2)

1. Устройство включает в себ  тактовый генератор 1, преобразователь «емкость-врем  2 с подключенной к нему измерительной частью датчика 2а, устройство 3 посто нной задержки, преобразователь «емкость-напр жение-врем  4 с компенсационой частью датчика 4а, преобразователь «напр жениеврем  5, схемы НЕ-И 6 и 7, детекторы 8 и 9 среднего значени  и операционный усилитель 10 с двум  входами. Выход генератора 1 подключен к занускающим входам преобразователей «емкостьврем  2, «емкость-напр жение-врем  4, «напр жение-врем  5 н устройства 3 посто нной задержки. Одним из входов устройства НЕ-И 6 св зан с выходом преобразовател  «емкость-врем  2, а второй - с выходом устройства 3 посто нной задержки . Выход схемы НЕ-И св зан с входом детектора среднего значени  8, выход которого подключен на один из входов операционного усилител  10. Выходы преобразователей 4 и 5 св заны с двум  входами схемы НЕ-И 7. Вход этой схемы св зан с детектором среднего значени  9, выход которого св зан с вторым входом операционного усилител  10. Выход усилител  10 соединен с управл ющими входами преобразователей 4 и 5. Устройство работает следующим образом . Преобразователь 2 преобразует емкость измерительной части в длительность временного интервала, который на схеме НЕ-И 6 сравниваетс  с длительностью временного интервала устройства 3 посто нной задержки . Детектор среднего значени  8 преобразует длительность импульса на выходе схемы НЕ-И 6 в пропорциональное напр жение посто нного тока. Длительность временного интервала преобразовател  4 определ етс  величиной емкости компенсационной части датчика 4а, котора  расположена ниже измерительной части 2а и потому зависит лищь от величины диэлектрической проницаемости среды и от величины .выходного напр жени  уровнемера. Длительность временного интервала преобразовател  5 определ етс  величиной выходного напр жени  уровнемера. Устройства 7 и 9 работают аналогично схемам НЕ-И 6 и детектору среднего значени  8 соответственно. В начальный момент, т. е. при отсутствии жидкости в измерительной части датчика длительность временного интервала преобразовател  2 равна длительности временного интервала устройства 3 посто нной задержки. Соответственно равны нулю длительность разностного импульса на выходе схемы НЕ-И 6 и напр жение на выходе детектора 8. Напр жение на выходе уровнемера равно нулю, а следовательно равны нулю длительности временных интервалов преобразователей 4 и 5. При увеличении уровн  растет емкость измерительной части датчика 2а и длительность временного интервала преобразовател  2. По вл етс  разностный импульс на выходе схемы НЕ-И 6. Этот импульс детектором 8 преобразуетс  в напр жение посто нного тока и подаетс  на вход усилител  10, так что на его выходе по вл етс  напр жение, с ростом которого увеличиваетс  длительность временных интервалов преобразователей 4 и 5. Но скорость нарастани  длительности преобразовател  4 в ж (диэлектрическа  проницаемость измер емой среды) раз опережает скорость нарастани  длительности временного интервала преобразовател  5, так что на выходе схемы НЕ-И 7 по вл етс  разностный импульс , который детектором 9 преобразуетс  в посто нное напр жение и подаетс  на второй (уравновешивающий) вход усилител  10, стрем сь по величине сравн тьс  с напр жением на первом входе. Напр жение на входе усилител  10 линейно зависит от величины уровн  и не зависит от величины диэлектрической проницаемости жидкости. Формула изобретени  Емкостной уровнемер, содержащий измерительный и компенсационный датчики, тактовый генератор, преобразователь «емкость-врем , подключенный к измерительному датчику, и устройство посто нной задержки , включенные через последовательно соединенные схему НЕ-И и детектор среднего значени  на вход дифференциального усилител , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности измерени  сред с малой величиной диэлектрической проницаемости , он снабжен преобразователем «емкость-напр жение-врем , подключенным к компенсационному датчику, и преобразователем «напр жение-врем , выходы которых через последовательно соединенные дополнительные схему НЕ-И и детектор подключены к инвертирующему входу усилител , а выход усилител  соединен с управл ющими входами преобразователей «емкость-напр жение-врем  и «напр жение-врем . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 435459, кл. G 01 F 23/26, 1972.
2. 2.Труды института, НИИТеплоприбор, № 79, 1972, с. 35-37.