Устройство для поддержания уровня криогенной жидкости в сосуде Советский патент 1985 года по МПК G05D9/12 

1 «1 Изобретение относится к вакуумной технике и предназначено дпя 1юддержа1шя заданного уровня криогенной жидкости в системах вакуумной откачки, конкретно в криогенных и адсорб1шонных насосах, в азотных ловушках. Целью изобретения является расширение области применения (работа с любыми типами криогенных жидкостей), повышение чувствительности и помехозащищенности устройства. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг .2 - временные диаграммы работы отдельных элементов. устройства. Устройство содержит перестраиваемый генератор 1, к первому входу которого подкл чен емкостной дат1шк 2, а к второму входу генератор 3 опорной частоты. Выход генератора 3 опорной частоты и выход перестраиваемого генератора 1 соединены соответствен но с nepBbiM и вторым входом временного селектора 4, выход которого через интеграfop 5 и компаратор 6 связан с исполнительным механизмом 7. Блоки устройства подЮ1ючены к источнику 6 питания. Устройство работает следующим образом. При погружении в криогенную жидкость датчика 2 его электрическая емкость возрастает (диэлектрическая проницаемость, например, жидкого и газообразного азота отличается в 1,4 раза). Датчик 2 подключен к времязадающей цепи перестраиваемого генератора I, который работает в ждущем режиме и запускается передним фронтом импульсов, генерируемых генератором 3 опорной частоты (фиг. 2,а). Длительность импульсов J перестраиваемого генератора 1 (фиг. 2,6) возрастает по мере увеличения емкости датчика 2. Длительность импульсов Я генератора 3 выбирается равной длительности импульсов перестраиваемого генератора 1 при заполнении емкостного датчика 2 жидкостью до желаемого уровня для регулирования. Выходные импульсы генераторов I и 3 поступают на входы временного селектора 4, который фор мирует импульсы, соответствующие разности Г. (фиг.2,в). Импульсы с выхода временного селектора 4 поступают на вход интегратора 5, имеюшего зарядную и разрядную цепи и обеспечивающего формирование среднего уровня иапряжсНия {фиг. 2,г) последовательности импульсов, поступающих на его вход. С выхода интегратора 5 сигнал поступает на компаратор 6, выходной сигнал которого (фиг. 2,д) в момент превышения Порогового уровня обеспечивает включение испол штельного меха1шэма 7 для заливки криогенной жидкости. В момент достижения жидкостью нужного уровня регулирования длительность импульсов генератора 1 становится равной длительности импульсов генератора 3 и разность - Т. становится равной нулю, вь одной сигнал интегратора 5 уменьщается и в момент прохождения порогового уровня компаратор 6 обеспечивает выключение исполнительного механизма 7. Таким образом, изменением постоянной времени интегратора 5 и порога срабатывания компаратора 6 можно в 1пироких пределах изменять и повышать чувствительность устройства, применяя компаратор с гистерезисом, можно Изменять рабочую зону устройства и тем самым повышать помехозащищенность его , а исключение трудоемкого процесса перенастройки резонансных цепей и использо вание различных датчиков позволяет применять предлагаемое устройство для различных типов криогенных жидкостей, что расширяет область его применения. Испытания показали высокую помехозащищенность и надежность устройства, простоту и удобство его перенастройки на различные криогенные жидкости и датчики различных конструкций. Устройство простое по конструюши, не требует регулировок в процессе длительной эксплуатации и может работать при удалении емкостного датчика с минимальной емкостью 120 пФ на расстояние до 40 м, при этом можно использовать широко применяемые кабели типа РК с погонной емкостью 40-70 пФ/м.

a

-Зёяи яй KfueteHHffH тиУкести

УСТЮЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ УРОВНЯ КРИОГЕППОЙ ЖВДКОСТИ В СОСУДЕ, содержащее перестраиваемы) генератор,, .исполнительный механизм, источник питания и емкостной датчик, подключе1Н1ыи выходом к первому входу перестраиваемого генератора, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, новышения чувствительности и помехозащищенности, в усTjioftcTBO введены генератор опорной частоты, временной селектор, интегратор, и компаратор, причем выход генератора опорной частоты подключен к первому входу временного се- лектора и к второму вкозу перестраиваемого генератора, выход которого соединен с вто- рым входом временного селектора, связанного В1 1ходом с входом исполнительного механизма через последовательно соединенные интегратор и компаратор. (Л с Q1 СП ISD о: . /