187962. lajstromszámú szabadalom • Időmultiplex üzemi kapcsolási elrendezés, előnyösen kapacitás-, konduktivitás- vagy nyomásmérési elven működő szintmérő szondákat tartalmazó rendszerekhez
187 962 2 jelentősen növelik a találmány felhasználási területét, ugyanis ezek alkalmazásával robbanásveszélyes környezetben vagy erős hálózati zavaroknál is megbízhatóan üzemeltethető. Az í. ábrában bemutatott kapcsolási elrendezés működése a következő: Az 5 vezérlő alaphelyzetbe hozza - például nullázza a 3 számlálót, majd a 4 multiplexer vezérlő valamint az 1 multiplexer segítségével kiválasztja a soronkövetkező É-i szintmérő szondát, 1 5= i ^ n pozitív egész szám. Ezután az 5 vezérlő indítja a 2 szinkron logikát. A 2 szinkron logika feladata, hogy figyelje a kiválasztott É-i szintmérő szondáról a megfelelő állapotba vezérelt 1 multiplexeren keresztül a bemenetére kerülő imlpulzusok állapotváltozásait. Amikor a 2 szinkron logika kivitelétől függő módon kijelölt, első állapotváltozás bekövetkezik, indul a 3 számláló, melyet az 5 vezérlőben elhelyezett óragenerátor léptet. Az utolsó kijelölt állapotváltozáskor pedig a 3 számláló leáll, és ezzel egyidejűleg az 5 vezérlő tudomásul veszi a mérés befejeződését. Végül az 5 vezérlő átveszi a 3 számláló tartalmát, amely mindenkor arányos a kijelölt állapotváltozások között eltelt idővel, azaz alkalmas a váltóáram olyan jellemzőinek, mint az időintervallum, frekvencia, fázis vagy a kitöltési tényező megállapítására. Ezután az 5 vezérlő újra alaphelyzetbe hozza a 3 számlálót és kijelöli a soronkövetkező, azaz É(i+1) szintmérő szondát stb. A helyes real-time jellegű működéshez a most leírt funkcionális működés mellett még a következő két feltételnek kell teljesülnie: 1. A szintmérő szondák által mért fizikai folyamatok változása csak viszonylag lassú lehet. Mindenesetre nem lehet olyan gyors, hogy a multiplexelés miatt információvesztés lépjen fel. 2. A szintmérő szondák kimenetén megjelenő mérési információt hordozó jelnek periodikusnak kell lennie, azaz a k = ( : n kitöltési tényező mellett történő lekérdezés nem vezethet információvesztéshez. Az első feltételnek a nagyméretű tartályokban, például a repülőtereken elhelyezett kerozin-tartályokban, vagy a vegyiparban alkalmazott metanol tartályokban található folyadék szintváltozása eleget tesz, így elvben bármilyen típusú szintmérő szondát tartalmazó rendszerben alkalmazható lenne a találmányban javasolt kapcsolási elrendezés. A második feltétel azonban a szondatípusok körét szűkíti, mert a szint követése úszóval vagy tapintóval eleve impulzus számlálós jelfeldolgozási módszert tételez fel, és az impulzusszámlálót igénylő érzékelők kimenetei mint ismert, csak további igen bonyolult áramkörök alkalmazásával mulíiplexelhetők információ veszteség nélkül. így a találmány tárgyát képező kapcsolási elrendezés elsősorban kapacitás, konduktivitás vagy nyomásmérési elven működő szintmérő szondákat tartalmazó üzemanyagmérő rendszerekhez alkalmazható előnyösen. A 6 tartályjellemzőket tartalmazó fix tár tartalmazhatja a tartály különböző magassági pontjaihoz tartozó keresztmetszeti jellemzőket, a tartály és az üzemanyag hőfok-együtthatóját és az üzemanyag összenyomási tényezőjét a folyadékmagasság függvényében, azaz lehetővé teszi a mérési pontosság jelentős növelését. A 7 digitálisan vezérelt zavarszűréshez szükséges állandókat tartalmazó fix tár pedig tartalmazhatja mindazon prediktiv információkat - például várha ó impulzushossz, várható fázis, várható frekvencia, várható kitöltési tényező, időegység alatt vá ható szintváltozás, a zavarok várható frekvenciája, várható legnagyobb hőmérsékletingadozás — amelyek a mérési eredmény megbízhatóságának a vizsgálatára szükségesek és lehetővé teszik a mérés hihetőségének a javítását. A találmány megvalósíthatóságának a feltétele a 2 szinkron logika realizálhatósága. A 2 szinkron logika egy lehetséges igen egyszerű kiviteli példája az olyan háromállapotú szekvenciális hálózat, mdynél a 2 szinkron logikának az 1 multiplexerre kapcsolódó ÍME impulzus bemenete egyrészt közvetlenül az A első D flip-flop CKA órabemenetére, illetve 10 hárombemenetü ÉS kapu egyik bemenetére, másrészt a 9 inverteren keresztül a B második D flip-flop CKB órabemenetére csatlakozik. A 2 szinkron logikának 5 vezérlőre csatlakozó START indító bemenete a további 11 inverteren keresztül a7. A első D flip-flop PR A beiró bemenetére van kötve. Az ugyanezen A első D flip-flop DA D bemeneté a földre, a QA negált kimenete pedig a 10 hárombemenetü ÉS kapu további bemenetére illetve a B második D flip-flop PRB beiró bemenetére van bekötve. Az ugyanezen B második D flip-flop QB kimenete a 10 hárombemenetü ÉS kapu további bemenetére, a DB D bemenete pedig a földre van kötve. A 2 szinkron logikának az 5 vezérlőre kapcsolódó VÉGE mérés végét jelző kimenete a B második D flip-flop Qb negált kimenetére van csatlakoztat\a. A 10 hárombemenetű ÉS kapu kimenete pedig í MÉRÉS teljes impulzust biztosító kimeneten keresztül a 3 számlálóba van csatlakoztatva. A 2 szinkron logika ezen lehetséges kiviteli példájának a működése a 3. ábrán látható állapotgráf íegitségével követhető. A 2 szinkron logika alapállapota a ÍJA Q8 = 1 aliapot. A START jel hatására a 2 szinkron logika a Qa Qb ~ 1 várakozó állapotba kerül. Amennyiben a START jel megszűnte után bekövetkezik az ,MP bemeneten az első állapotváltozás, ami ennél a kiviteli példánál felfutó él, úgy a 2 szinkron logika 3 QAQB = 1 állapotba kerül, és kiadja a 3 számlálónak a MÉRÉS jelet. (Amíg a MÉRÉS jel aktív, addig a 3 számláló impulzusokat tud fogadni az 5 vezérlőtől). A START jel megszűnte utáni második állapotváltozásra az ÍMP bemeneten, ami ennél a kiviteli példánál lefutó él, a 2 szinkron logika QA Q„ = 1 alapállapotba kerül vissza. A MÉRÉS jel passzívvá válik, és a passzívvá váiás pillanatában a VÉGE kimenetén egy felfutó él ielzi az 5 vezérlőnek a mérési folyamat végét. Az új mérési folyamatot az 5 vezérlő fogja ismét kezdeményezni a START bemeneten. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés előnye, hogy nehéz ipari körülmények között teszi 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
