Устройство для контроля уровня жидкости Советский патент 1992 года по МПК G01F23/22 G05D9/12 

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для контроля уровня проводящей жидкостив резервуарах, а также для автоматического управления исполнительными механизмами при заполнении и опорожнении резервуаров, дренажныхводосборников и других емкостей в различных отраслях народного хозяйства .

Цель изобретения - исключение ложных срабатываний и расширение функциональных режимов исполнительных устройств.

На чертеже изображена принципиальная схема релейного блока устройства.

Оно содержит трансформатор питания с силовой 1 и вторичными обмотками 2,3, 4, 5, 6. Обмотка 2 питает формировател сигналов, а обмотки 3, 4, 5 и 6 - выпрямители управляемых переключателей, выполненных в виде триггеров 7, 8, 9 и 10, которые нагружены соответственно на реле 11. 12, 13 и 14. Замыкающий контакт 11.1 служит для блокировки реле 11, другие контакты которого используются для управления исполнительным устройством, например насосом, при регулировании уровня жидкости. Триггеры переключателей 8, 9 и 10 идентичны триггеру 7, за исключением контакта 11.1, который в них отсутствует. Реле 12, 13

и 14 могут использоваться для переключения ламп сигнализации. Двухвходовой переключатель, управляющий работой исполнительного устройства, состоит из триггера на транзисторах 15 и 16, который управляется сигналом, подаваемым через диод на базу транзистора 15, и узла, формирующего сигнал разрешения-запрета на включение реле 11. Этот узел собран на

транзисторах 17, 18 и 19, он может иметь и другое конструктивное решение.

Один из выводов 20 обмотки 2 трансформатора питания соединен с корпусом заземленного резервуара 21 или с электродным датчиком 22, размещенным на дне резервуара, в случае неэлектропроводного материала его корпуса. Второй вывод обмотки 2 соединен с конденсаторами 23, 24 и 25 формирователей сигналов трех каналов контроля уровня, вторые выводы которых через диоды соответственно 26, 27 и 28 и резисторы подключены проводами 29, 30 и 31 к электродным датчикам 32, 33 и 34, вмонтированным в корпус резервуара, датчики могут монтироваться на крышке резервуара.

Для исключения влияния сопротивления изоляции проводов 29, 30, 31 и электродных датчиков относительно шины заземления в формирователи сигналов для управляемыхпереключателей триггеров 7, 8, 9 и 10 введены цепочки из последовательно соединенных диода и резистора, величина которого в 2-3 раза превышает максимальное сопротивление слоя жидкости между электродным датчиком и шиной заземления. В формирователе для переключателя 8 - это позиции 35, 36, для переключателя 9-37, 38 и для переключателя 10-39, 40. Выходы формирователей (Б) подключаются к управляющим входам переключателей 8, 9 и 10.

Для изменения режимов работы исполнительного устройства служит клемник 41. Положение 1 перемычек на клемнике и полярность включения диодов формирователей указаны на чертеже для режима регулирования при наполнении резервуара насосом.

Для использования устройства в режиме автоматического откачивания резервуара по трубопроводу 42 перемычки клемника 41 должны быть установлены в положение II и полярность диодов 26, 27, 28, 35, 37, 39 формирователей изменена на обратную. Поз.43 обозначен трубопровод аварийного сброса жидкости, над поз.44 - расходный трубопровод.

Устройство работает следующим образом. По мере понижения уровня жидкости контакт датчиков с него нарушается, и когда уровень становится ниже датчика 34, на обкладках конденсатора 25 изменяется полярность напряжения: правая обкладка приобретает положительный потенциал, так как сопротивления изоляции датчика 34 значительно больше, чем резистора 40. Аналогичной полярности напряжение возникает и на конденсаторе 23. При этом

запирается транзистор 15 и открывается транзистор 16 (транзистор 19 закрыт и не шунтирует вход транзистора 16). Включается реле 11, замыкает контакты 11.1, а другими контактами включает насос, закачивающий жидкость в резервуар 21 по трубопроводу 43. Одновременно с реле 11 включается реле 14, управляемое переключателем 10, и срабатывает соответствующая

0 сигнальная лампа.

При повышении уровня благодаря контакту с датчиком 34 образуется цепь для заряда правой обкладки конденсатора 25 отрицательным потенциалам относительно

5 левой обкладки, так как величина переходного сопротивления датчик 34 - шина заземления - меньше сопротивления резистора 40. Реле 14 отключает сигнальную лампу. При этом насос продолжает за0 ПОЛНЯТ), резервуар, так как реле 11 заблокировано контактами 11.1, а жидкость еще не достигла датчика 32. При контакте жидкости с датчиком 32 переключатель 9 отключает реле 13 и соответствующую сиг5 нальную лампу.

Когда уровень жидкости достигает электродного датчика 32, правая обкладка конденсатора 23 заряжается отрицательно относительно его левой обкладки. Транзисторы 17и 19 насыщаются, а транзистор 18 запирается, и подача смещения на базу транзистора 16 прекращается, в результате чего реле 11 обесточивается и отключает насос. Отключается также реле 12 и вместе

5 с ним соответствующая сигнальная лампа. По мере расхода жидкости через расходный трубопровод 44 ее уровень становится, ниже датчика 32, что приводит к заряду конденсатора 23 через диод 35 и

0 резистор 36. В результате правая обкладка

конденсатора 23 заряжается положительно,

срабатывает управляемый переключатель 8

и включает реле 12, которое в свою очередь

-включает световую сигнализацию.

5 При дальнейшем понижении уровня работа устройства повторяется.

В режиме откачивания жидкости устройство работает аналогичным образом, за исключением того, что исполнительно устройство - насос - включается при достижении жидкостью уровня датчика 32 и отключается при снижении уровня ниже датчика 34.

При наличии электролиза в резервуаре

5 резисторы, шунтирующие диоды 26,27 и 28, .способствуют увеличению срока службы эле1 тродов.

Устройство сохраняет работоспособность в условиях повышенной влажности,

гфи наличии утечки, а также наводок в проводах, соединяющих датчики с релейным блоком.

Формула изобретения Устройство для контроля и регулирования уровня жидкости, содержащее электродные датчики по числу уровней контроля, каждый из которых подключен к соответствующему управляемому переключателю через формирователь, содержащий конденсатор, подключенный к первому выводу общей для всех формирователей обмотки трансформатора питания, второй вывод которой соединен с корпусом контролируемой емкости и заземлен, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью исключения ложных срабатываний и расширения функциональных режимов исполнительного устройства, в него введен двухходовой управляемый переключатель, снабженный блокировкой по входу управления и имеющий вход разрешения - запрета на включение выходного реле, управляющего исполнительным устройством, а в каждом формирователе к второму выводу конденсатора, являющемуся выходом формирователя, дополнительно подключены два диода выводами разной полярности, второй вывод одного из которых заземлен через резистор, а второй диод зашунтирован резистором и второй его вывод подключен к датчику, при этом управляющий вход двухвходового управляемого переключателя соединен с выходом формирователя канала контроля одного предельного уровня, а вход разрешения-запрета - с выходом формирователя канала контроля другого предельного уровня, с возможностью переключения входов двухвходового управляемого переключателя на противоположное с одновременным изменением полярности диодов формирователей при перемене режима работы исполнительного устройства.

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для контроля уровня проводящей жидкости в резервуарах. Целью изобретения является исключение/ложных срабатываний и расширение функциональных режимов исполнительных устройств. При понижении уровня жидкости контакт датчиков с него нарушается, и когда уровень становится ниже датчика 34, на обкладках конденсатора меняется полярность напряжения. При этом запирается транзистор 15 и открывается транзистор 16, включается реле 11 и реле 14, управляемое переключателем 10, и срабатывает соответствующая сигнальная лампа. При повышении уровня при контакте с датчиком 34 образуется цепь для заряда правой обкладки конденсатора 25, реле 14 отключает сигнальную лампу. При контакте жидкости с датчиком 32 переключатель 9 отключает реле 13 и соответствующую сигнальную лампу.СОс