Регулятор уровня жидкости Советский патент 1985 года по МПК G05D9/12 

00

4 4

00 Изобретение относится к криогенной и холодильной технике и может использоваться в криоэлектронике, экспериментальной физике низких тем ператур, а также в установках глубо кого охлаждения и разделения воздуха. Известен регулятор уровня жидкос ти, содержащий два резистивных датчика верхнего и нижнего уровня,испол нител ьное реле и электроклапан, под ключенный к источнику питания через замыкающий контакт исполнительного реле, причем источник питания, обмотка исполнительного реле и датчик уровня между собой соединены послед вательно Л . Недостатком этого регулятора является снижение надежности устройства при изменении внешних условий работы. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор уровня жидкости, содержащий последовательно соединенные источни питания, обмотку исполнительного ре и резистивный датчик нижнего уровня, а также электроклапан, подключенный к источнику питания через один из замыкающих контактов исполнительного реле, и датчик верхнего уровня, подключенный параллельно датчику нижнего уровня через другой замыкающий контакт исполнительного реле 2. Недостатком этого регулятора является низкий КПД из-за значительной мощности, рассеиваемой датчиками уровня, что приводит к увеличению скорости испарения дорогостоящего хладагента и ухудшает :зксплуаТационные характеристики криогенног устройства. Цель изобретения - повышение КПД регулятора за счет уменьшения мощно сти, рассеиваемой датчиками уровня. Указанная цель достигается тем, что в регуляторе уровня жидкости, с держащем две подключенные паршшель но источнику питания цепи, одна из которых включает в себя последовательно -соединенные обмотку исполнительного реле и резистивный датчик нижнего уровня, а вторая - последов тельно соединенные электроклапан и замыкающий контакт исполнительного реле, а также резистивный датчик верхнего уровня, последний подключен одним выводом к точке соединения обмотки исполнительного реле с резистивным датчиком нижнего уровня, а другим выводом через полупроводниковый диод - к замыкающему контакту исполнительного реле. При указанном вьтолнении регулятора используется исполнительное реле с одним контактом, требующееся для управления меньшего тока, который, протекая по датчикам,рассеивает на них меньшую мощность. На чертеже изображен предлагаемый регулятор уровня жидкости. В криостате 1 размещены резистивные да-тчики нижнего 2 и верхнего 3 уровня. Вне криостата расположены исполнительное реле 4, источник питания 5 и электроклапан 6, перекрывающий выход паров из сосуда-хранилища сжиженного газа (на чертеже не показан), а также замыкающий контакт 7 исполнительного реле 4 и полупроводниковьй диод 8. В качестве датчиков 2 и 3 уровня целесообразно использовать датчики, .обеспечивающие значительное изменение сопротивления на переходе жидкость - пир, например германиевые терморезисторы. Устройство работает следующим образом. В начальный момент, когда оба датчика 2 и 3 находятся над жидкостью, их сопротивление мало и ток, протекающий через обмотку исполнительного реле 4, определяется фактически ее сопротивлением и равен номинальному значению рабочего тока реле. При этом реле включено и замкнут его контакт 7, замыкающий Цепь питания электромагнитного клапана 6, который, срабатывая,перекрывает выход паров из сосуда-хранилища сжиженных газов, что приводит к повьшению давления в последнем и к передавливанию жидкого хладагента через переливной сифон (на чертеже не показан) в криостат I. В это время датчик 3 верхнего уровня подключен параллельно датчику 2 нижнего уровня и при одинаковых резистивных датчиках рабочий ток реле 4 распределяется между ними поровну. После того, как уровень жидкости в криостатеl поднимется вьш1е датчика 2, сопротивление последнего резко увеличится, но ток через обмотку исполнительного реле 4 останется практически равным номи1 альному значению, так как датчик 3 верхнего уровня, сопротивление которого остается малым, шунтирует датчик 2.

В тот момент, когда уровень жидкости достигнет датчика 3 и сопротивление последнего резко возрастет, ток через реле 4 окажется меньшетока отпускания реле. Реле 4 выключится, его контакт 7 разомкнется, обмотка электроклапана 6 обесточится и через открывшийся клапан осуществится сброс паров из сосуда-хранилища в атмосферу, что приведет к прекращению перелива хладагента. По выпаривания хладагента из криостата 1 уровень его опустится ниже датчика 3, сопротивление которого резко уменьшится. Однако сопротивление датчика 2 по-прежнему будет оставаться большим и ток, протекающий через обмотку реле 4, останется меньше тока срабатывания этого реле.

После размыкания контакта 7 исполнительного реле 4 полупроводниковый диод 8 отключает цепь датчиков 3 и 2 от электроклапана 6 путем размыкания указанной цепи предотвращая дополнительное рассеивание мощности в датчиках 3 и 2. Срабатывание реле 4 произойдет только после выхода из : дкости датчика 2 нижнего уровня, в результате чего включится система перелива сжиженного газа.

В предлагаемом регуляторе требует ся реле с одним контактом и, следовательно, можно использовать менее мощное реле, ток срабатывания которого меньше тока срабатьшания реле прототипа. Это приведет к тому, что через датчики уровня будет протекать меньшийток и уменьшится,по сравнению с прототипом мощность, рассеиваемая на датчиках. Например, одноконтактные реле типа РЭС-6 имеют при одинаковом сопротивлении обмотки ток сра|батывания в 1,3-1,4 раза меньше, чем двуконтактные реле этого же типа.

Таким образом, использование этих реле в предлагаемых устройствах приводит к уменьшению рассеиваемой в датчиках мощности в 1,7-2 раза и соответствующему повышению КПД регулятора уровня жидкости, что позволяет увеличить время работы рсриостатируемого объекта и снизить расход дорогостоящего хладагента...

РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ, содержащий две подключенные параллельно источнику питания цепи,одна из которых включает в себя последовательно соединенные обмотку исполнительного реле и резистивный датчик нижнего уровня, а вторая - последовательно соединенные электроклапан и замыкающий контакт исполнительного реле, а также резистивный датчик верхнего уровня, отличающийся тем, что, с целью повышения ЮЩ регулятора, резистивный датчик верхнего уровня одним выводом подключен к точке соединения оомотки исполнительного реле с резистивным датчиком цижнего уровня, а другим выводом через полупроводниковый диод - к замыкающему контакту исполнительного реле.