Раздаточный кран для налива вязких жидкостей с автоматической отсечкой по уровню Советский патент 1992 года по МПК B67D5/372 

нем с входом 2Г1 блпкз б с сечки электромагнит 9 привода отсечки подключенный « выходу блока 16 отсеч -и к которому также подсоединен анод светодиода 25. дополнительный пьезоэлемент-излучатель 26. подключенный к выходу, генератора 27 импульсов, блока 28 импульсной подпитки светодиода 25. который состоит из первого диода 29, дополнительного ключа 30 и, последовательно соединенных второго диода 31 и конденсатора 32. При этом катод второго диода 31 подключен к общей точке, соединяющей дополнительный ключ 30 и выход блока 16 отсечки, положительный вывод конденсатора 32 соединен с общей шиной источника питания, катод первого диода 29 связан с выходом ключа 19 блока 15 индикации налива, а его анод связан с общей точкой, соединяющей катод светодиода 25 и выход дополнительного ключа 30. вход; которого соединен с отрицательным выводом конденсатора 32 и анодом второго диода 31. При этом дополнительный пьезоэлемент-излучатель 26 размещен в наливной полости А патрубка 2 и закреплен соосно с первым приемным пьезоэлемен- том 11. ось которых расположена перпендикулярно оси наливной полости 4, а выход генератора 27 импульсов подключен к первому излучающему пьезоэлементу 13 и дополнительному пьезоэлементу-излучателю 26.

Кабель 33 предназначен для электропитания устройства, а кабель 34 -для подключения пьезоэлементов 11 - 13 и 26 к соответствующим блокам 15 и 16. Рукав 35 предназначен для соединения устройства с напорным трубопроводом. Через отверстия 36 измерительная полость 5 патрубка 2 сообщена с атмосферой.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии на толкатель 10 открывается его отсечной клапан 7 и его шток фиксируется защелкой 8. Жидкость, проходя из наливного рукава 35 через открытый отсечной клапан 7. попал ст в наливную полость 4 сливного патрубка 2 и далее через сливные отверстия 6 в емкость потребителя. Заполнение жидкостью нализной полости 4 обеспечивает условие акустического контакта между пьезоэлементами 11 и 26. При этом импульсные сигналы, поступающие с генератора 27 импульсов на пьезоэлемент- излучатель 26 возбуждают последний на его резонансной частоте, излучаются в жидкость и далее, достигнув пьезоэлемент- приемник 11. возбуждают его.

Ультразвуковые сигналы, принятые пье- зоэлементом-приемником 11 поступают в

блок 15 индигзции налива где усиливаются усилителем 17, детектируются детектором 18 и с напряжением высокого уровня посту пают на вход ключа 19, подключая катод

первого диода 29 блока 28 импульсной подпитки к общей шине питания. Светодиод 25 начинает светиться, поскольку на его анод через обмотку электромагнита 9 от источника питания поступает положительный по0 тенциал. В состоянии свечения светодиод 25 находится в течение всего цикла налива, чем обеспечивает индикацию хода процесса нзлива.

До тех пор. пока уровень масла в зэпол5 няемой емкости-находится ниже измерительной полости 5 патрубка 2, акустический контакт между пьезоэлементами 12 и 13 отсутствует. Соответственно, отсутствует сигнал на выходе второго усилителя 20 и

0 детектора 21. а ключ 22 заперт. На выходе ключа 22 устанавливается высокий потенциал, поскольку электромагнит 9 подключен к положительной клемме источника питания. На вход инерционного звена 23 также

5 поступает потенциал высокого уровня. KQ- торый проходит на выход этого звена и удерживает второй ключ 24 в запертом состоянии Вследствие этого ключ 24 не шунтирует выход детектора 21.

0При достижении маслом заданного

уровня в наполняемой емкости заполняется и измерительная полость 5 патрубка 2. По мере заполнения измерительной полости 5 патрубка 2 воздух из нее выходит через от5 верстия 36. чем обеспечивается свободное поступление масла и достижение акустического контакта между излучающим 13 и приемным 12 пьезоэлементэми. Последний под действием ультразвуковых волн возбужда0 ется.

Электрическ-ие сигналы с приемного пьезоэлемента 12 усиливаются в усилителе 20 и поступают на вход детектора 21. На выходе последнего появляется продетекти5 рованное напряжение высокого уровня, что приводит к срабатыванию ключа 22 и включению электромагнита 9. который перемещает защелку 8 и освобождает шток отсечного клапанэ 7. При этом последний

0 закрывается

При срабатывании ключа 22 на его выходе появляется сигнал низкого уровня. Светодиод 25 гаснет, сигнализируя об окончании процесса налива. Вместе с этим на

5 входе инерционного звена 23. выполненного в виде интегрирующей RC-цепочки с постоянной времени. 1-2 с. происходит скачкообразная смена потенциала высокого уровня на низкий.

4

. Вследствие инерционности звена 23 на его выходе еще некоторое рремя присутствует потенциал высокого уровня, удерживающий ключ 24 в запертом состоянии. По истечении 1-2 с на выходе звена 23 сигнал высокого уровня сменится на низкий, что вызовет отпирание ключа 24 и резкое уменьшение величины его сопротивления. Это приведет к шунтированию выхода детектора 21 и уменьшению величины его выходного сигнала. Ключ 22 запрется, а св етрдиод25 вновь начнет светится. Одновременно нг выходе инерционного звена 23 также появится потенциал высокого уровня и цикл заряд-разрез его RC-цепочки повторится. Это обеспечивает после отсечки уровня нэлиаа свечение сеетодиода 25 в прерывистом режиме (мигание), сигнализируя об окончании процесса налива. Вместе с этим работа блока 16 отсечки в прерывистом ;режиме сопровождается возникновением импульсов ЭДС самоиндукции в электромагните 9, энергия которых гасится в блоке 28 импульсной подпитки светодио- да 25 цепочкой из диода 31 и конденсатора 32 путем заряда последнего.

В случае долива емкости, уровень жидкости в которой неизвестен, при введении сливного патрубка 2 в горловину емкости его полость 5 заполнится жидкостью. При этом блок 16 устройства сработает без открытия отсечного клапана 7 На его выходе блока 16 возникнет сигнал низкого уровня. Соответственно, этот сигнал поступит на анод светодиода 25, на катод диода 31 и на затвор ключа 30. Последний откроется, так как потенциал низкого уровня переведет его из режима отсечки в открытое состояние. При этом энергия, накопленная в конденсаторе 32 с отрицательной полярностью, поступит на катод светодиодз 25. вызывая его свечение.

Емкость конденсатора 32 порядка 20- 50 мкФ обеспечивает накопление энергии, достаточной для свечения светодиода 25 в течение 0,5-0,7 с в периоде циклических переключений блока 16 порядка 1-2 с. Диод 29 предохраняет ключ 19 от повреждения напряжением обратной полярности.

Расположенно в устройстве одной пары пьезоэлементов в наливной полости, а другой пары - в измерительной полости сливного патрубка и использование блока импульсной подпитки светодиода за счет энергии самоиндукции электромагнита повышает удобство пользования устройством при доливе жидкости в емкость, когда отсутствует возможность визуального контроля номинального уровня уже имеющейся в ней жидкости.

Формула изобретения Раздаточный кр.эн для налипл вязких жидкостей с автоматической отсчмюй по уровню, содержащий корпус со СЛИРЧЫМ 5 патрубком, в котором перпендикулярно к оси размещена перегородка для последовательного расположения наливной и измерительной полостей, сливные отверстия по окружности сливного патрубка, располо0 женный внутри корпуса отсечной клапан со штоком, фиксируемым защелкой, управляемой электромагнитом, толкатель отсечного клапана, датчик контроля процесса налива, состоящий из трех пьезоэлементов, два

5 приемных из которых размещены в наливной и измерительной полостях, а третий, излучающий, смонтирован в перегородке, причем излучающий и приемный пьезоэле- менты, размещенные в измерительной по0 лости, установлены соосно с осью сливного патрубка, капсулу с размещенными в ней блоком индикации налива и блоком отсечки, состоящими соответственно из последовательно включенных первого усилителя, де5 текторэ и ключа и последовательно соединенных второго усилителя, детектора и ключа включения электромагнита, выход которого соединен с входом инерционного звена, выход которого через второй ключ

0 соединен с выходом второго детектора, при этом первый приемный льезоэлемент. размещенный в наливной полости, соединен с входом усилителя блока индикации налива, второй приемный пьезоэлемент, разме5 щенный в измерительной полости, соединен с входом усилителя блока отсечги. электромагнит, подключенный к выходу блока отсечки, к которому также подсоединен анод светодиода. отличающийся

0 тем, что, с целью повышения удобства в пользовании, он снабжен дополнительным пьезоэлементом-излучателем, генератором импульсов и блоком импульсной подпитки светодиода, который состоит из первого ди5 ода. дополнительного ключа и последовательно соединенных второго диода и конденсатора, причем катод второго диода подключен к общей точке, соединяющей дополнительный ключ и выход блока отсечки,

0 положительный выэод конденсатора соединен с общей шиной источника питания, катод первого диода связан с выходом ключа блока индикации налива, а анод связан с общей точкой, соединяющей катод светоди5 ода и выход дополнительного ключа, вход которого соединен с отрицательным выводом конденсатора и анодом второго диода. при этом дополнительный пьезоэлемент-иэ- лучатель размещен в наливной полости сливного патрубка и закреплен соосно с

/