Электроконтактный уровнемер электропроводной жидкости Советский патент 1977 года по МПК G01F23/24 

1

Изобретение относится к электроконтактным датчикам уровня и быть использовано для контроля уровня жидкости в скважинах гидротехнических сооружений.

Известны устройства для контроля уровня жидкости 1J, содержаш,ие электроконтактный датчик, соединенный с кабель-тросом, барабан, кинематически связанный с реверсивным конденсаторным электродвигателем, и систему управления.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электрический измеритель уровня жидкости 2, содержащий датчик-зонд, подвешенный на токопроводящем кабеле, передающее и приемно-исполнительное устройство, при этом датчик-зонд снабжен тремя электродами, передающее устройство - генератором трех фиксированных частот, к выходу которого через усилитель мощности и электроды датчика подключены два реле коммутации частот, а приемно-исполнительное устройство имеет селективный усилитель, на выходе которого включены реле управления исполнительным механизмом кабельного барабана.

Такие устройства характеризуются низкой надежностью следящей системы, так как реверсирование и остановка асинхронного электродвигателя осуществляются с помощью переключения соответствующих электромеханических контактных групп.

Цель изобретения - повышение надежности и снижение потребляемой мощности устройства.

Это достигается тем, что в предлагаемом уровнемере каждый генератор импульсов снабжен основной и дополнительной обмотками на ферромагнитном сердечнике, тиристором, сопротивлением и транзистором, при этом основные обмотки генераторов подключены к тиристорам, шунтирующим конденсаторы, включенные в диагонали диодных мостов, общая точка которых подключена к одному из выводов обмотки управления электродвигателя, а противоположные свободные вершины к двум полуобмоткам трансформатора питания, дополнительная обмотка каждого генератора зашунтирована указанным транзистором, база которого подключена к общей точке тиристора и сопротивления, а эмиттер - к другому концу этого сопротивления.

На чертеже ноказана принципиальная электрическая схема электрокоптактного уровнемера.

Уровнемер содержит датчик 1 с электроконтактными стержнями 2, 3, 4, соединенными с кабель-тросом 5, барабан 6, кннематически связанный с реверсивным конденсаторным электродвигателем 7, и систему управления.

включающую трансформатор 8 питания, диодные мосты 9, 10, генераторы И, 12 имнульсов на ферромагнитных сердечниках с oGiucii схемой 13 зануска с двумя выходами, электрически связанной с кабель-тросом 5. Каждый генератор импульсов снабжен основной 14 (15) и донолнительной 16 (17) обмотками на ферромагнитном сердечнике, тиристором 18 (1У), сопротивлением 20 (21) и транзистором 22 (23), нри этом основные обмотки генераторов И, 12 подключены к тиристорам 18, 19, шунтирующим конденсаторы 24, 25, включенные в диагонали диодных мостов 9, 10, общая точка которых подключена к одному из выводов обмотки управления 26 электродвигателя 7, а противоположные свободные верщины - к двум полуобмоткам 27, 28 трансформатора 8 питания. Донолнительпая обмотка каждого генератора 11, 12 защунтирована транзистором 22 (.23), база которого подключена к общей точке тиристора 18 (19) и сопротивления 20 (21), а эмиттер к другому концу этого сопротивления.

На чертеже показана схема уровнемера в пеитральном положении датчика (водой замкнуты электроконтактные стержни).

лровнемер работает следующим образом.

При нейтральном положении датчика 1 относительно уровня жидкости на схему 13 запуска по каоель-тросу 5 поступает сигнал, при этом па .выходах этой схемы запуска сигнал отсутствует, и генераторы 11 (12) не работают. На управляющих электродах тпристоров 18 (19) электрический сигнал отсутствует (ооа тиристора закрыты), следовательно, обмотка 26 управления электродвигателя 7 обесточена и электродвигатель не вращается.

При изменении уровня жидкости (ианример, вверх) водой замыкаются все три электрокоитактных стержня датчика 1, изменяется сигнал на входе схемы 13 заиуска и на выходе 1 ноявляется напря кение, запускающее генератор И импульсов, на основной обмотке 14 которого ноявляются имнульсы. Тиристор Д8 открывается, и обмотка управления 26 электродвигателя 7 оказывается подключенной к нолуобмотке 27 питающего трансформатора 8 таким образом, что барабан D, вращаясь, ноднимает датчик 1 до нейтрального ноложения, при этом схема 13 запуска отключается, и электродвигатель 7 останавливается.

Нри изменении уровня жидкости (например, вниз) электроконтактные стержни 2, 3 водой не замкнуты и на втором выходе схемы 13 запуска появляется сигпал, запускающий генератор 12 импульсов, па основной обмотке которого появляются импульсы, включающие тиристор 19. При этом обмотка 26 унравления электродвигателя 7 оказывается подключенной к полуобмотке 28 трансформатора 8 питания, что обеспечивает вращение электродвигателя 7 и кинематически связанного с ним барабана 6. Датчик 1 перемещается вниз до нейтрального положения.

Конденсаторы 24, 25 обеспечивают наличие начального тока через диодные мосты 9, 10, величина которого значительно меньще тока включения тиристоров, что обеспечивает их надежиое закрытие при отсутствии сигналов управления, а прн наличии сигналов - их надежное включение.

Для уменьщения потребляемой мощности генераторов импульсов в схему введена

донолнительная обмотка 16 (17), защунтированная транзистором 22 (23), база которого подключена к общей точке тиристора 18 (19) сопротивления 20 (21), а эмиттер к другому выводу этого сопротивления. Частоту Ихмпульсов генераторов 8, 9 выбирают значительно больщей частоты питающей сети.

При открытии тиристора 18 (19) на сопротивлении 20 (21) создается падение напряжения, открывающее транзистор, который шунтирует доиолнительную обмотку 16 (17) генератора И (12) импульсов, тем самым срывая его работу на остальное время полунериода. При смене полярности питающего напряжения тиристор 18 (19) закрывается, дополнительная обмотка 16 (17) не защунтирована, и генератор И (12) работает вновь до открытия этого тиристора.

Формула изобретения

Электроконтактный уровнемер электропроводной жидкости, содержащий датчик с электроконтактными стержнями, соединенными с кабель-тросом, барабан, кинематически связанный с реверсивным конденсаторным электродвигателем, и систему унравления, включающую трансформатор питания, два диодных моста, два генератора импульсов на ферромагнитных сердечниках с общей схемой запуска,

электрически связаппой с кабель-тросом, отл и чающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения потребляемой мощности, каждый генератор импульсов снабжен основной и дополиительной обмотками на ферромагнитном сердечнике, тиристором, сонротивлением и транзистором, при этом основные обмотки генераторов нодключены к тиристорам, шунтирующим конденсаторы, включенные в диагонали диодных мостов, общая точка

которых подключена к одному из выводов обмотки унравления электродвигателя, противоположные свободные вершины к двум полуобмоткам трансформатора питания, а дополнительная обмотка каждого генератора зашунтирована указанным транзистором, база которого подключена к общей точке тнристора и сонротивления, а эмиттер - к другому концу этого сопротивления.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Японии N° 48-35512, кл. 108ЕО (IV серия), 1969.

2.Авторское свидетельство СССР №433281, кл. G 01F 23/10, 1967.

neum еалмое - noffo eMi/e