Прибор для контроля уровня жидкости или сыпучего материала Советский патент 1962 года по МПК G01F23/26 

ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ жидкости

или СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА

Заявлено 20 марта 1961 г. за № 722230/26-10 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений .№ 7 за 1962 г. Основное авт. св. 132418 от 15 февраля 1960 г. на имя того же лица.

В ОСНОВНОМ авт- св. N° 132418 описан прибор для контроля уровня жидкости или сыпучего материала, снабженный емкостным датчиком.

Это устройство содержит уравновешенную емкостную мостовую схему, питаемую импульсным напряжением от блокинг-генератора, и триггер, подключенный к выходу моста и содержащий в коллекторной цепи выходного триода исполнительное реле.

Предлагаемое устройство отличается от основного тем, что в нем применена в качестве измерительной схемы включения датчика емкости импульсная компенсационная схема с индуктивной связью между двумя парами ветвей, образующих два раздельных контура, в один из которых включен указанный датчик, а в другой-постоянная емкость. Это позволяет исключить необходимость изоляции датчика от корпуса его устройства и увеличить чувствительность.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства.

Схема состоит из блокинг-генератора А, импульсной компенсационной схемы .6 с индуктивной связью между двумя парами ветвей, в один из контуров которой включен датчик емкости ДЕ, -и триггер В Шмитта.

Электрическое питание прибора осуществляется от источника постоянного тока, напряжением V, причем колебания этого напряжения практически не сказываются на нормальной работе, так как прибор собран из элементов импульсных схем, работа которых мало зависит от колебаний напряжения. Источник питания блокируется емкостью С от 10 до 30 мкф, чтобы мощные импульсы блокинг-генератора в момент их генерирования не вызывали падения напряжения в других цепях.

№ 146067-2

Импульсное питание компенсационной схемы с емкостным датчиком позволяет при большой мощности в импульсе и весьма малой средней мощности получать больщую импульсную мощность на выходе компенсационной схемы.

Величины емкостей импульсной компенсационной схемы с индуктивной связью между двумя парами ветвей подбираются так, что при незначительном разбалансе схемы в ту или другую сторону на выходе получаются импульсы той или иной полярности порядка нескольких вольт, подаваемые непосредственно (без усиления) на вход триггера Шмитта, в коллекторную цепь которого включено электромагнитное реле, включаемое при срабатывании триггера.

Блокинг-генератор собран на полупроводниковом триоде ПП по схеме с общим эмиттером. Режим больщой скважности позволяет применять маломощные плоскостные триоды для генерации весьма мощных импульсов. Импульсный трансформатор Tpi блокинг-генератора намотан на ферритовом тороиде и имеет четыре отдельные обмотки, две из которых W и являются составной частью импульсной компенсационной схемы.

Импульсный трансформатор Tpi включен, как понижающий с коллекторной цепи на базовую (например, 1,33/1) и как повышающий с коллекторной цепи на выход (например, 1/15/15)Включение импульсного трансформатора как повыщающего позволяет получить большую амплитуду импульсов (порядка нескольких сот вольт), подаваемых на компенсационную схему. Скважность импульсов определяется постоянной времени t и легко может изменяться в широких пределах регулировкой величины сопротивления R.

Диод Д служит для гашения отрицательного выброса напряжения, возникающего после окончания импульса блокинг-генератораИмпульсная компенсационная схема с индуктивной связью между двумя парами ветвей включает в себя выходные обм-отки W- и W импульсного трансформатора Гр, блокинг-генератора, датчик ДЕ емкости, включенный в один контур компенсационной схемы, задатчик емкости Cz, включенный в другой контур компенсационной схемы и трехобмоточный импульсный трансформатор Тр в качестве указателя уравновешенного состояния. При этом любая из обкладок датчика ДЕ емкости может быть заземлена.

Импульсный трансформатор Тр.2 компенсационной схемы собирается на ферритовом тороиде и имеет три отдельные обмотки W Wg, W-j, две из которых We, и W включаются в раздельные контуры компенсационной схемы, а третья W-; является выходной.

Применение импульсного трансформатора Тр позволяет достаточно просто и легко согласовывать выходное сопротивление импульсной компенсационной схемы с входным сопротивлением триггера Шмитта.

При равенстве емкостей датчика ДЕ и задатчика емкости С компенсационная схема уравновешена и выходные им-пульсы отсутствуют, при изменении величины емкости датчика ДЕ на выходе появляются и.мпульсы небаланса, которые на обмотке Wj импульсного трансформатора Тр2 имеют амплитуду порядка нескольких вольт и вызывают уверенное срабатывание триггера и реле.

Диоды Д2 И Дз служат для получения импульсов нужной полярностиТриггер Шмитта собран на плоскостных триодах ПП и ЯЯз. В коллекторную цепь выходного триода ЯЯз включено электромагнитное реле Обмотка реле Р для нормальной работы триггера шунтирована емкостью Сз около нескольких микрофарад. Срабатывание триггера Шмитта происходит при перемене знака полярности импульсов небаланса компенсационной схемы.

Использование в устройстве триггера позволяет применять достаточно мощные электромагнитные реле при маломощных плоскостных триодах в его схеме.

Предмет изобретения

Прибор для контроля уровня жидкости или сыпучего материала по авт. св. № 132418, отличающийся тем, что, с целью исключения необходимости изоляции датчика от корпуса устройства и увеличения чувствительности устройства, в нем применена в качестве измерительной схемы включения датчика емкости импульсная компенсационная схема с индуктивной связью между двумя парами ветвей, образующих два раздельных контура, в один из которых включен указанный датчик, а в другой - постоянная емкость.