Спосіб визначення рівня, меж поділу та температури рідких і сипких середовищ

Спосіб визначення рівня, меж поділу та температури рідких і сипких середовищ, який містить в собі таке, що виробляють генератором зондуючих імпульсів сигнал, який являє собою накладення 30941 рювання елементів з різноманітними характеристиками. Загальними зі способом, що пропонується, є ознаки: підключення до джерела живлення, порівняння з каліброваною мірою, зчитування та визначення похибок вимірів. Найбільш близьким до запропонованого винаходу за технічною сутністю та результату, що досягається, є "Спосіб визначення рівня, меж поділу і температури рідких та сипких середовищ" за патентом України № 11006 МПК5 G01F23/28, 1993. Спосіб містить в собі те, що виробляють генератором зондуючих імпульсів сигнал, який являє собою накладення відеосигналу і сигналу перепаду напруги, за допомогою чутливого елемента, що виконаний у вигляді двох ізольованих один від одного провідників, випромінюють у контрольоване середовище, приймають відбитий сигнал, за допомогою послідовно з'єднаних стробоскопічного перетворювача, аналого-цифрового перетворювача та обчислювального пристрою виконують обробку прийнятого сигналу і за його формою визначають межі поділу та температури середовищ. В порівнянні з попереднім способом (за а. с. СРСР № 1368809) даний спосіб дозволяє розширити діапазон параметрів, що вимірюються, візуалізувати процес вимірювань в реальному часі та прискорити обчислення. Однак цей спосіб не дозволяє виконувати повірку результатів вимірювань під час роботи системи. Для повірки системи необхідно проводити роботи в лабораторних умовах. Такі повірки переривають технологічний процес і не забезпечують ідентичної роботи системи на штатному робочому місці. Загальними зі способом, що пропонується, є такі ознаки: виробляють генератором зондуючих імпульсів сигнал, який являє собою накладення відеосигналу та сигналу перепаду напруги, за допомогою чутливого елемента випромінюють в контрольоване середовище, приймають відбитий сигнал, а за допомогою стробоскопічного перетворювача, аналого-цифрового перетворювача та обчислювального пристрою послідовно виконують обробку прийнятого сигналу і за його формою визначають межі поділу і температури середовищ. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу визначення рівня, меж поділу та температур рідких і сипких середовищ, в якому при періодичному контролі на штатному робочому місці і корегуванні вимірюваних параметрів забезпечують підвищення точності вимірів, надійності роботи системи і за рахунок цього усуваються витрати і час на планові повірки системи, забезпечується неперервність технологічного процесу. Задачу, яку поставлено, вирішують тим, що в способі визначення рівня, меж поділу та температур рідких і сипких середовищ, який містить таке, що виробляють генератором зондуючих імпульсів сигнал, який являє собою накладення відеосигналу та сигналу перепаду напруги, за допомогою чутливого елемента випромінюють в контрольоване середовище, приймають відбитий сигнал, а за допомогою стробоскопічного перетворювача, аналого-цифрового перетворювача та обчислювального пристрою послідовно виконують обробку прийнятого сигналу і за його формою визначають межі поділу і температури середовищ, згідно з винаходом учиняють періодичну повірку вимірюваних ве личин під час роботи вимірювальної системи на штатному робочому місці за допомогою зразкової міри шляхом порівняння відбитків від меж поділу та зразкової міри і обчислюють величини відхилення за алгоритмом, який враховує зсув координат зразкової міри. Як зразкову міру використовують калібрований відрізок кабелю зі сталими параметрами. Використання за зразкову міру каліброваного відрізку кабелю зі сталими параметрами дозволяє просто, з найменшими витратами виконувати повірку системи на штатному робочому місці. Для контролю параметрів, що вимірюються, тобто нагляд за їх змінюванням, використовують зсув координат зразкової міри. За допомогою спеціального алгоритму в режимі повірки зсовують сигнал зразкової міри на таку величину, щоб відбиток від кінця зразкової міри відповідав зразковому значенню рівня, який раніше занотовано в пам'ять обчислювача за допомогою зразкової міри. Після оцінки розкиду значень можна приймати рішення про вірогідність вимірювань, що виконуються. Оскільки контроль і оцінювання параметрів, що вимірюються, виконуються під час роботи вимірювальної системи, то підвищується надійність системи, тому що розлад можна виявити в момент його появи. Перевірка параметрів, що вимірюються, на штатному робочому місці, їх корегування в момент впливу різноманітних зовнішніх факторів дозволяє значно підвищити точність вимірів. В порівнянні з прототипом точність можна підвищити на 30-50%. Наведені малюнки ілюструють здійснення способу визначення рівня, межі поділу та температури рідких і сипких середовищ. На фіг. 1 показано функціональну схему системи вимірювань з автоматичною повіркою результатів вимірів. На фіг. 2 наведені співвідношення в часі, які пояснюють роботу в двох режимах: 2а - в режимі вимірювання, 2б - в режимі повірки. Система вміщує генератор зондуючих імпульсів 1, приймач 2, чутливий елемент, який виконано у вигляді ізольованих один від одного провідників З, послідовно з'єднані стробоскопічний перетворювач , аналого-цифровий перетворювач (АЦП) 5 та обчислювальний пристрій 6. Комутатор 7 служить для приєднання вимірювального пристрою 6 до чутливих елементів різних каналів багатоканальної системи вимірювань. Кожен вимірювальний канал споряджено зразковою мірою 8, яку встановлено поміж чутливим елементом та генератором зондуючих імпульсів 1. Систему споряджено спеціальним математичним забезпеченням 9, яке вміщує алгоритм з урахуванням зсуву координат зразкової міри. Зразкова міра визначеної довжини може бути виготовлена з кабелю з високосталими параметрами, наприклад, із радіокабеля з фторопластовою ізоляцією типу РК 75422. Цей відрізок кабелю улаштовують в кожний канал перед чутливим елементом, який служить зразковою мірою для цього каналу. Генератор 1, приймач 2, чутливий елемент 3, стробоскопічний перетворювач 4, АЦП 5, обчислювальний пристрій 6 можуть бути використані такі ж, які наведено в патенті України № 11006. Здійснюють спосіб таким чином. Генератором зондуючих імпульсів 1 виробляють сигнал, який являє собою накладення відеосигналу та сигналу 2 30941 перепаду напруги, спрямовують його за допомогою чутливого елемента, який виконано у вигляді ізольованих один від одного провідників 3, в контрольоване середовище по будь-якому з каналів, який приєднано комутатором 7. Контрольованим середовищем може бути рідина з різними густинами або сипкий матеріал. Приймають відбитий сигнал за допомогою приймача 2 і за часом затримки визначають рівень, а за допомогою послідовно з'єднаних стробоскопічного перетворювача 4, АЦП 5 та обчислювального пристрою 6 визначають межі поділу та температури середовищ. На фіг. 2а зображено сигнали в системі під час роботи в режимі вимірювання рівня. Тут Т1 - затримка сигналу, відбитого від рівня відносно зондуючого; Т2 затримка сигналу, відбитого від межі поділу середовищ відносно зондуючого; Т3 - затримка сигналу, відбитого від початку зразкової міри. Ця затримка може регулюватися програмним способом за допомогою математичного забезпечення 9 і встановлюється обчислювальним пристроєм 6. Її встановлення не впливає на результат вимірювання рівня. Т0 - затримка, що визначається довжиною зразкової міри 8. Вона завжди постійна. Фіг. 2б зображує сигнали в системі під час роботи в режимі повірки. В режимі повірки сигнал, що визначає рівень середовища, запам'ятовується в обчислювальному пристрої 6. Далі, за допомогою спеціального алгоритму математичного забезпечення 9, зсувають місцеположення зразкової міри 8 на таку величину Тn, щоб відбиток від кінця зразкової міри 8 співвідносився із зразковим значенням рівня, раніше занотованим в пам'ять обчислювача 6 за допомогою зразкової міри 8. Після оцінки розкиду значень D можна приймати рішення про вірогідність вимірів, що виконуються. Таким чином, використовуючи зразкову міру, яку встановлено попереду чутливого елемента на штатному робочому місці, знаючи затримки сигналів від кінців зразкової міри, рівня середовища, можна виконувати періодичну повірку результатів вимірів, не перериваючи технологічного процесу, і підвищити точність вимірів. Періодичність переходу системи в режим повірки вимірів визначається алгоритмом роботи всієї системи і виконується автоматично. Щоб підвищити точність вимірів, тарирування провідників 3 чутливого елемента проводять на штатному робочому місці. Це дозволяє уникнути похибки від зміни місця тарирування. Фіг. 1 3 30941 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4