Устройство искрозащиты ультразвукового частотно-импульсного расходомера Советский патент 1989 года по МПК H02H7/20 

1

(21)3989828/24-07

(22)17.12.85

(46) 30.11.89. Бюп. № 44

(71)Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт взрывозащищенного и.рудничного электрооборудования и Куйбышевское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения Нефтехимавтома- тика

(72)А.Е.Погорельский, В.Н.Янопуло, А.П.Наумчук и Е.М.Бочканов

(53)621.316.925(088.8)

(56)Патент Англии № 1202558, кл. Н 02 Н 9/00, 1970.

Патент США № 3973170, кл. Н 02 Н 7/20, 1976.

(54)УСТРОЙСТВО ИСКРОЗАЩИТЫ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОГО РАС- ХОДШЕРА

(57)Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в ультразиуковых частотно-импульсных расходомерах в цепях питания излучателей ультразвуковых колебаний, располагаемых во взрывоопас11ьгх зонах различных отраслей промышленности. Цель изобретения - повышение искробезопасной мощности, передаваемой ультразвуковому -излучателю расходомера. В исходном состоянии накопительный конденсатор (К) 6 заряжается от источника 1 питания через резистор 5 и первичную обмотку 8 импульсного трансформатора 7. При подаче на базу транзистора 4 с выхода Запуск приемного устройства 3 импульса запуска ключевой транзистор 4 открьшается, К 6 разряжается через коллектор-змит- тер транзистора 4 и обмотку 8 трансформатора 7. В дополнительной вторичной обмотке 13 трансформатора 7 индуцируется напряжение, которое че-

Ш Ф

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в ультразвуковых частотно-импульсных расходомерах в цепях питания излучателей ультразвуковых колебаний, располагаемых во взрывоопасных зонах различных отраслей промышленности. Цель изобретения - повышение искробезопасной мощности, передаваемой ультразвуковому излучателю расходомера. В исходном состоянии накопительный конденсатор (К) 6 заряжается от источника 1 питания через резистор 5 и первичную обмотку 8 импульсного трансформатора 7. При подаче на базу транзистора 4 с выхода "Запуск" приемного устройства 3 импульса запуска ключевой транзистор 4 открывается, К 6 разряжается через коллектор-эмиттер транзистора 4 и обмотку 8 трансформатора 7. В дополнительной вторичной обмотке 13 трансформатора 7 индуцируется напряжение, которое через цепь 11 коррекции подается на базу транзистора 4, формируя включение последнего. В результате снижается напряжение на переходе коллектор-эмиттер транзистора 4 и практически вся энергия, запасенная в К 6, передается через первичную обмотку 8 трансформатора 7 во вторичную обмотку 10 и в излучатель 2 ультразвуковых колебаний на формирование импульса, зондирующего взрывоопасную среду. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

сл to сл

00

рез цепь 11 коррекции цодается на базу транзистора 4, формируя включение последнего. В результате снижается напряжение на переходе коллектор- эмиттер транзистора 4 и практически вся энергия, запасенная в К 6, переИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в ультразвуковых частотно-импульсных расходомерах в цепях питания излучателей ультразвуковых колеба}1ий, располагаемых во взрывоопасных зонах различных отраслей промышленности.

Цель изобретения - повьшение искро безрпасрюй мощности, передаваемой ультразвуковому излучателю расходомера.

На чертеже представлена схема преддтагаемого устройства искрозащиты

Устройство искрозащиты ультразвукового частотно-импульсного расходомера, включающего источник 1 питания излучатели 2 ультразвуковых колебаний и приемное устройство 3 с выходами Запуск и входами Начало отсчета, содержит ключевой транзистор 4, коллектор которого через первый резистор 5 соединен с вьшодом для подключения к первому вьшоду источника 1 питания, а база имеет вывод дпя подключения и выходу Запуск приемного устройства 3, накопительный конденсатор 6 с первым выводом для подключения к входу Начало отсчета приемного устройства 3, вторым выводом соединенный с коллектором ключевого транзистора 4, импульсный трансформатор 7, первый вьшод первиной обмотки 8 которого соединен с первым вьшодом накопительного конденсатора 6, а второй вьшОД этой обмотки через общий токопровод 9 соединен с эмиттером ключевого транзистора 4. Общий токопровод 9 имеет вьшод для подключения к второму въшо ду источника 1 питания и к общему вьшоду приемного устройства 3. Вторичная обмотка 10 импульсного трансформатора 7 имеет вьшоды для подключения к излучателю 2 ультразвуковых колебаний. Устройство также содержит цепь 11 коррекции, первым вьшодом соединенную с базой ключевого

дается через первичную обмотку 8 трансформатора 7 во вторичную обмотку 10 и в излучатель 2 ультразвуковых колебаний на формирование импульса, зондирующего взрывоопасную среду. 1 з.п, ф-лы, 1 ил.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

транзистора 4, стабилитрон 12 и до- .полнительную вторичную обмотку 13 импульсного трансформатора 7, первый выв од которой соединен с общим токо- проводом 9, а второй вывод - с вторым выводом цепи I1 коррекции. Катод стабилитрона 12 соединен с коллектором ключевого транзистора 4, а анод стабилитрона 12 - с общим токопрово- дом 9.

Цепь 1 1 коррекции выполнена на втором конденсаторе 14, диоде 15, втором 16 и третьем 17 резисторах.

Первый вьшод цепи 11 коррекции соединен с первым выводом второго конденсатора 14 и первым вьшодом второго резистора 16. Второй вывод второго конденсатора 14 соединен с первым выводом третьего резистора 17 и катодом диода 15, анод которого подключен к второму вьшоду цепи 11 коррекции. Вторые выводы второго 16 и третьего 17 резисторов соединены с, общим токопроводом 9.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключевой транзистор 4 заперт и накопительный конденсатор 6 заряжается по цепи: источник 1 питания - резистор 5 - накопительный конденсатор 6 - первичная обмотка 8 импульсного трансформатора 7 - общий токопровод 9 - источник питания. При этом передача энергии во вторичные обмотки 10 и 13 практически отсутствует, так как величина зарядного тока накопительного конденсатора 6 ограничена резистором 5.

При подаче на базу транзистора 4 . с выхода Запуск приемного устройства 3 импульса запуска ключевой транзистор 4 открывается и накопительный конденсатор 6 разряжается по цепи: обкладка накопительного конденсатора 6 - коллектор-змиттер ключевого транзистора 4 - общий токопровод 9 - пер

515

винная обмотка 8 импульсного трансформатора 7 - вторая обкладка накопительного конденсатора 6, Импульсный ток, протекая по обмотке 8, трансформирует в дополнительной обмотке 13 импульсного трансформатора 7 напряжение, которое через цепь 11 коррекции подается на базу ключевого транзистора 4, Этим форсируется включение последнего и резко снижается его динамическое сопротивление, В результате снижается падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер ключевого транзистора 4 и практически вся энергия, запасенная накопительным конденсатором 6, передается через первичную обмотку 8 импульсного трансформатора 7 во вторичную обмотку 10 и в излучатель 2 ультразвуковых колебаний на формирование импульса, зондируюшего взрывоопасную среду. Одновременно момент подачи импульса напряжения, возбуждающего излучатель 2 ультразвуковых колебаний, фиксируется приемным устройством на вход Начало отсчета.

Постоянная времени цепи заряд-разряд конденсатора 14 определяется резисторами 16 и 17 цепи 11 коррекции и выбирается меньшей периода импульсов запуска ключевого тран

зистора 4 по цепи Запуск.

Прошедший через взрывоопасную среду и отраженный импульс через обмотку 10 трансформируется в обмотку 8 трансформатора 7, напряжение с которой подается на приемное устройство 3.

При использовании предлагаемого устройства повышается искробезопас- ная мощность, передаваемая излучателю ультразвуковых колебаний при обеспечении требуемого алгоритма функционирования расходомера.

Формула изобретения

зистор, коллектор которого через первый резистор соединён с выводом для подключения к первому выводу источника питания, а база имеет вывод для подключения к выходу Запуск приемного устройства, накопительный конденсатор с первым вьшо- дом для подключения к входу Начало отсчета приемного устройства, вторым выводом соединенный с коллектором ключевого транзистора, импульсный трансформатор, первый вьшод первичной обмотки которого соединен с первым вьшодом накопительного конденсатора, а второй вьшод этой обмот

ки через общий токопровод соединен с эмиттером ключевого транзистора, причем общий токопровод имеет вьгеод для подключения к второму выводу источника питания и к общему вьшоду приемного устройства, а вторичная обмотка импульсного трансформатора имеет выводы для подключения к излучателю ультразвуковых колебаний, и цепь коррекции, первым выводом соединенную с базой ключевого транзистора, отличающееся тем, что, с целью повьшения искробе- зопасной мощности, передаваемой ультразвуковому излучателю,расходомера, в устройство введены стабилитрон и дополнительная вторичная обмотка импульсного трансформатора, первый вывод которой соединен с общим токо- проводом, а второй вьшод - с вторым вьшодом цепи коррекции, при этом катод стабилитрона соединен с коллектором ключевого транзистора, а анод стабилитрона - с общим токопроводом.

2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что цепь коррекции выполнена на втором конденсаторе, диоде, втором и третьем резисторах, причем первый вьгеод цепи коррекции соединен с первым выводом второго конденсатора и первым вьшодом второго резистора, второй вьшод второго конденсатора соединен с первым выводом третьего резистора и катодом диода, анод, которого соединен с вторым вьшодом цепи коррекции, а вторые выводы второго и третьего резисторов соединены с общим токопроводом.