Датчик уровня сыпучих сред Советский патент 1987 года по МПК G01F23/22 

1

Изобретение относится к технике онтроля и регулирования технологиеских процессов и молсет быть испольовано в системах автоматического онтроля и регулирования уровня сыучих, преимущественно мелкодисперсых, материалов.

Цель изобретения - повышение наежности работы датчика за счет упощения кинематических связей.

На чертеже представлена блок-схеа датчика уровня сыпучих сред.

Предлагаемый датчик содержит элекромагнитный соленоид. 1 с подвижным ердечником 2, жестко связанный со упом ,3 и шторкой 4, которая служит- ля модуляции светового потока опт- она 5. К выходу последнего через первьм формирователь б импульса по ронту подключен один вход R-S-триг- гера 1, второй вход которого через второй формирователь 8 импульса по фронту подключен к выходу блока 9 управления соленоидом - генератор управляющих импульсов, а к его выходу подключен интегрирующий блок 10, состоящий из резистора 11 и конденсатора 12, к выходу которого подключено пороговое устройство 13, к выходу которого подключен блок 14 управления исполнительными устройст- в ами.

Датчик уровня сыпучих сред рабо- тает следующим образом.

Когда контролируе мьй уровень ниже за,цанного, щуп 3, жестко связанный с подвилшым сердечником 2 и шторкой 4, в отсутствие сигнала на выходе блока 9 управлений соленоидом, выполненного в вир,е генератора униполярных прямоугольных импульсов, находится в крайнем нижнем положении. При этом световой поток оптрона 5 перекрыва- ется шторкой 4. При поступлении прямоугольного имульса с выхода блока 9 управления соленоидом на выходе второго формирователя 8 импульса по фронту формируется короткий импульс, с помощью которого R-S-триггер 7 перебрасывается в состояние,при котором на его выходе формируется уровень логической 1, с помощью которого через резистор 11 заряжается конденсатор 12 интегрирующего блока 10. С помощью того же прямоугольного импульса, поступающего с выхода блока 9 управления соленоидом, соленоид 1 втягивает подвижный сердеч1281908

ник щуп

15

20

25

дост ник

5 след пающ ля кот тор 0 пул ля пос пер ние гер ког сат пре его

инт так гер кон ся тьш вых мес уро мом а н пол етс кон

35 ма ку. . етс уго

упр

40

тро ног кра

45 што ток ход ват ват

руе R-S ное пос чес

30

5 ден

ла ния вых ш,ий

ник щуп

5

0

5

2, вместе с которым поднимаются 3 и шторка 4, которая открывает доступ свету и с источника к приемнику света оптрона 5. На выходе последнего формируется импульс, поступающий на вход первого формировате- ля 6 импульса по фронту, на выходе которого формируется импульс с торым запаздыванием относительно им- пульса с выхода второго формирователя 8 импульса по фронту, который, поступая на первый вход триггера 7, перебрасывает его в исходное состояние, при котором на выхо де R-S-триг- гера 7 формируется уровень логического О. При этом зарядка конденсатора 12 интегрирующего блока 10 прекращается и начинается процесс его разрядки.

Постоянная времени R-C цепочки интегрирующего блока 10 выбирается такой, что за время пребьшания триггера 7 в состоянии логической 1 конденсатор 12 не успевает зарядиться до потенциала, при котором сраба- тьшает пороговое устройство 13. На выходе последнего при этом имеет место сигнал, указывающий на то, что уровень сыпучей среды в контролируемом объеме не достигает заданного, а на выходе блока 14 управления исполнительными устройствами формируется, например, команда на загрузку контролируемого объема, если систе5 ма регулирования работает на загрузку. Рабочий цикл устройства повторя- . ется с поступлением каждого прямоугольного импульса с выхода блока 9

управления сол еноидом.

0

Когда уровень сыпучей среды в контролируемом объеме достигает заданного, щуп 3 перестает опускаться до крайнего нижнего положения. При этом

5 шторка 4 не перекрьшает световой поток оптрона 5, а поэтому на его выходе не формируется импульс. Следовательно, на выходе первого формиро вателя 6 импульса по фронту не формнруется импульс, с помощью которого R-S-триггер перебрасывается в исходное состояние, и поэтому на выходе последнего сохраняется уровень логической 1, с 12

0

5 денсатор

помощью которого кон- заряжается до потенциала, превышающего уровень срабатьша- ния порогового устройства 13. На его выходе формируется сигнал, указьшаю- ш,ий на то, что уровень сыпучей среды

в контролируемом объеме достигает заданного. При этом на выходе блока 14 управления исполнительными уст ройствами формируется команда на пре кращение загрузки контролируемого объема.

Благодаря импульсному управлению при втягивании щупа соленоидом происходит резкое встряхивание, в результате чего щуп самоочищается. При измерении уровня налипающих порошкообразных материалов наиболее предпоч тительной является форма щупа в виде конуса с основанием, направленным вниз, и углом при основании, превыша; ющим угол естественного откоса для контролируемого материала. В случае измерения уровня пьшеобразующихся ве ществ механическая часть устройства также самоочищается в результате рез ких встряхиваний. При необходимости соленоид и оптрон, находящийся рядом с соленоидом, могут быть дополнительно защищены от пыли, что достигается простыми средствами вследствие малых габаритов устройства.

Составитель А. ВГурочкин Редактор А. Шишкина Техред Л.ОлейникКорректор А. Обручар

Заказ 7252/.37. Тираж 690 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Произвйдственно-полиграфическое предприятиеi . г, Ужгород, ул. Проектная, 4

I

10

15

20

25

Формула изобретения

I

Датчик уровня сыпучих сред, содержащий щуп со шторкой, оптически:, связанной с оптронным датчиком положения, привод возвратно-поступательного движения щупа и блок управления исполнительным устройством, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности путем упрощения кинемаЧ-ических связей, в него введен генератор управляющих импульсов, при этом блок управления испол- нительным устройством выполнен в виде RS-T rrepa, входы которого подключены соответственно к генератору управляющих импульсов и к выходу оптронного датчика положения, а выход

I. -1 - ..

через интегрирующую цепочку и пороговое устройство - к релейному элементу,причем привод возвратно-поступательного движения щупа выполнен в в.иде соленоида, подключенного к генератору управляющих импульсов.

Изобретение относится к технике контроля и регулирования технологических процессов. Цель изобретения - повьшение надежности работы датчика за счет упрощения кинематических связей. При достижении сыпучей средой в контролируемом объеме заданного уровня щуп 3 перестает опускаться до крайнего нижнего положения. Шторка 4 не перекрывает поток оптрона 5 и на выходе последнего не формируется им- пульй. На выходе формирователя 6 импульса по фронту не формируется импульс, перебрасывающий R-S-триггер 7 в исходное состояние, и на его выходе формируется уровень логической 1, с помощью которого конденсатор 12 заряжается до потенциала, превышающего уровень срабатьтания порогового устройства 3. На его выходе появляется сигнал, указывающий на достижение сыпучей средой заданного уровня. На выходе блока 14 управления исполнительными устройствами формируется команда на прекращение загрузки контролируемого объема. 1 ил. се ю ю tasA. QD