Сигнализатор уровня сыпучих материалов Советский патент 1992 года по МПК G01F23/04 

Изобретение относится к средствам контроля и регулирования уровня сыпучих материалов и предназначено для ситали- зации и регулирования уровня различных сыпучих материалов.

Цель изобретения - повышение надежности в работе.

На чертеже представлена схема сигнализатора уровня сыпучих материалов.

Схема содержит двухфазный электродвигатель 1. на выходном валу которого установлена тормозная лопатка. Электродвигатель имеет две обмотки 2 и 3. Первая обмотка электродвигателя подключен к шинам 4 и 5 источника питания - сети пере- меннэго тока - через первый конденсатор 6. Параллельно первой обмотке 2 через второй конденсатор 7 подключена вторая обмотка

3 электродвигателя с включенным параллельно первой обмотке 2 третьим конденсатором 8. Конденсатор 8 образует с обмоткой 3 резонансный контур К шинам 4 и 5 сети переменного тока через одни выводы диодного моста 9 тиристорного коммутатора подключена обмотка исполнительного органа 10: реле, магнитного пускателя, контактора, тягового электромагнита шибера или заслонки и т.п. К друп/.м выводам диодного моста 9 подключен фототиристор 11, образующий с диодным мостом 9 тиристорный коммутатор, и RC-контур 12 и 13. Светодиод 14, образующий с фототиристором оптопа- ру. подключен к выходу порогового элемента, например однопереходного транзистора (ОПТ) 15, эмиттер которого соединен с другим RC-контуром 1 б и 17, образующим с ОПТ

Јь О

sg

J5 генератор импульсов, Питание ОПТ 15 осуществляется от конденсатора i8 фильтра, подсоединенного через диод 19, резистор 20 к клеммам 4 и 5 сети. Вывод исполнительного органа 10, соединенный с диодным мостом через четвертый конденсатор 21 и резистор 22, подключен к оыводу первой обмотки 2 электродвигателя. Резистор 23 образует с резистором 16 делитель напряжения, подключенный к конденсатору 24 фильтра, который через диод 25 подключен параллельно резонансному контуру 3 и 8.

Сигнализатор работает следующим образом..

При подсоединении одной из обмоток 2 двухфазного электродвигателя непосредственно или через конденсатор 6 к клеммам 4 и 5 сети во второй его обмотке 3 генерируется напряжение, пропорциональное ско- рости ротора. Причем подсоединение параллельно второй обмотке 3 конденсатора 8, образующего с этой обмоткой резонансный контур, позволяет повысить в несколько раз значение генери- руемого в обмотке напряжения и, следовательно, тока, протекающего в контуре. Для создания пускового момента, т.е. для того, чтобы при отсутствии тормозного момента на валу электродвигателя он пришел во вра- щение, служит конденсатор 7, через который обмотка 3 подключается параллельно обмотке 2, Ток, протекающий через этот конденсатор и обмотку 3, создает начальный пусковой момент, под действием «ото- рого электродвигатель приходит во вращение, когда тормозной момент сыпучего материала становится меньше пускового момента электродвигателя.

При включении сигнализатора с сеть че- рез диод 19 и резистор 20 под действием напряжения на шинах 4 vi 5 заряжается конденсатор фильтра 18 до падения напряжения на переходах ОПТ 15 верхняя - нижняя базы и светодиоде 14. Когда лопатка. расположенная на валу электродвигателя, находится в сыпучем продукте и электродвигатель заторможен, напряжение на резонансном контуре, составленном обмоткой 3 и конденсатором 8, невелико и, следо- вательно, напряжение, падающее на резисторе 23, образующем с резистором 16 делитель напряжения, ниже порога отпирания ОПТ 15, и ОПТ не отпирается, а импульсы на его выходе - светодиоде 14 - не выделяются.

Когда уровень сыпучего материала освобождает лопатку, электродвигатель 1 приходит во вращение. Напряжение на резонансном контуре 3,8 резко возрастает.

Под действием этого напряжения, выпрямленного диодом и конденсатором 24 фильтра, периодически заряжается конденсатор 17 до порога отпирания ОПТ 15 и после заряда разряжается на светодиод 14. Под действием импульсов тока, проходящих через светодиод 14, отпирается фототиристор 11. шунтирующий диагональ диодного моста 9, и включается исполнительный орган 10, управляющий например, подачей продукта в емкость, в которой регулируется уро- вень материала. Частота импульсов, генерируемых ОПТ, боле чем на порядок превышает частоту сети. За счет этого тиристор 11 отпирается в начале каждого полупериода напряжения сети, и практически вес напряжение сети выделяется на обмотке контактора 10. Для надежного включения инд уктивной нагрузки с помощью тиристора 11. отпираемого пс цепи управляющего электрода с помощью сравнительно коротких импульсов тока, служит RC-контур 12, 13, за счет которого тиристор 11 поддерживается открытым по анодной цепи при разряде конденсатора 13 через резистор 12 на тиристор 11, когда он кратковременно отпирается по цепи управления. Через открытый коммутатор 9,11 и резистор 22 параллельно первому конденсатору 6 подключается четвертый конденсатор 21, что увеличивает после отпирания тиристора 11 напряжение и ток, протекающий через обмотки электродвигателя. За счет увеличения напряжения на обмотках электродвигателя поднимется и напряжение на конденсаторе 24, создавая дифференциал между напряжением срабатывания и отключения устройства, т.е. одновременно с включением контактора 10 возникает положительная обратная связь с выхода устройства на его вход. За счет этого обеспечивается быстрый переход электродвигателя из заторможенного состояния во вращающееся и четкое срабатывание исполнительного органа. В дальнейшем процесс работы устройства повторяется.

Для ограничения силы тока через обмотки электродвигателя до номиналього значения служит конденсатор 6. Применение в устройстве оптотиристора позволяет выполнить схему бестрансформаторной. В сигнализаторе отсутствуют промежуточные электромагнитные реле и их контакты и под- строечные резисторы, .за счет чего повышается надежность сигнализатора в работе и упрощается его конструкция.

Предлагаемый сигнализатор может использоваться для контроля и регулирования уровня таких трудносыпучих материалов как влажное зерно, грубые и гранулирован- ные корма, сухие и влажные кормовые смеси, мучнистые продукты и другие в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Сигнализатор уровня сыпучих материалов, содержащий двухфазный электродвигатель с установленной на его валу тормозной лопаткой, коммутатор, исполнительный орган, первую и вторую обмотки двухфазного электродвигателя, первый, второй, третий и четвертый конденсаторы, выпрямитель, параллельный RC-контур, первый и второй диоды, отличающийс i тем. что, с целью повышения надежности, в него введен управляемый генератор импульсов, вход которого через последовательно соединенные первый диод и параллельный RC-контур соединен с выводом второй обмотки, соединенной с вывода-

ми второго и третьего конденсаторов, а выход генератора связан с управляющим входом коммутатора.

2. Сигнализаторпоп.1,отличающий- с я тем, что управляемый генератор импульсов выполнен по схеме ждущего генератора на однопереходном транзисторе, в цепь питания первой базы которого включены последовательно соединенные второй диод, резистор и пятый конденсатор, связанный первым выводом с первой базой, а вторая база однопере«одного транзистора соединена с анодом светодиода, катод которого соединен с вторым выводом пятого конденсатора и общими выводами первой и второй обмоток

3 Сигнализатор поп. 1. отличаю щи й- с я тем, что коммутатор выполнен в виде фототиристора, параллельно которому включен последовательный RC-контур.

Изобретение касается средств контроля и регулирования уровня сыпучих материалов. Сигнализатор содержит двухфазный электродвигатель с тормозной лопаткой на выходном валу, коммутатор, исполнительный орган, четыре конденсатора и клеммы сети. Одна из обмоток электродвигателя с параллельно подключенным конДенсато- ром через второй конденсатор подсоединена параллельно другой обмотке электродвигателя и через третий кондо.исатор обмотки злектродпигателя - к клеммам сети. Для повышения надежности работы в сигнализатор в зедены управляемый генератор импульсов, вход которого через последовательно соединенные первый диод и параллельный PC-контур соединен с выводом второй обмотки, соединенной с выводами второго и третьего конденсаторов, а выход генератора сбязан с управляющим входом коммутатора. Управляемый генератор импульсов выполнен по схеме ждущего генератора на однопереходном транзисторе, а коммутатор выполнен в виде фототири- стора. Сигнализатор выполнен по бестрансформлторной и безрелейной схеме и может быть мспольс-.ован для контроля и регулирования урови гранулированных и грубых кормов, зерна, муки и др. в емкостях различного объема и формы, 2 з.п.ф-лы, 1 ил. il ,v. t р°-ч