Регулятор уровня жидкости в трубке Советский патент 1981 года по МПК G05D9/00 

1

Изобретение относится к автоматике, касается в частности, автоматических систем контроля- и может быть использовано в устройствах регулирования уровня.

Известны 3-х позиционные рёгуля.торы уровня, пpимeняe иe в устройствах автоматики и использующие вибрирующие зеркала или два источника и два фотоприемника Tj.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство с фотоэлектронным следящим узлом и контактным управлением двигателя, в котором сравниваются линейные перемещения непрозрачной жидкости (в стеклянной трубке ). Виоль стеклянной трубки проходят два шпинделя с винтовой нарезкой, вращаемые двигателем при помоцщ конических зубчатых пар. По шпинделям перемещаются вверх и вниз две гайки, несущие рамку с зеркалами. Луч света от лампы направляется этими зеркалами на фотоэлемент, пересекая по пути стеклянную трубку. Одно зеркало неподвижно, а другое зеркагю вибрирует с большой частотой и малой амплитудой вдоль Оси трубки и когда световой луч

скользит по поверхности жидкости вибрации прерывают его, создают пульсирующий световой поток, вызывая в фотоэлектронном токе появление переменной составляющей. Эта составляющая возникает только при согласованном положении луча и столбика жидкости и исчезает при рассогласовании, когда фотоэлемент освещен или затем0нен полностью. Эти три состояния различаются электронным узлом различения режима, состоящим из двух ламп, включенных параллельно и электромаг-. нитных реле в анодных цепях.

5

В зависимости от знака рассогласования узел различения режима с помощью первого реле обеспечивает реверсивный запуск привода, а когда луч света и столбик жидкости находятся в согласованном- положении второе реле разрывает своим контактом цепь питания двигателя и запрещает его работу 2j.

Недостатком этого устройства явля5ется сложность,наличие виброустройств для механического перемещения зеркала, снижающих точность отработки оптической систеьы, создающей два световых потока от одного источника и

0 как следствие низкая надежность.

Цель изоСретения - упрощение устойства, повышение точности и надежости.

Поставленная цель достигается ем, что в известном регуляторе уровя жидкости в трубке, содержащем расоложенные последовательно на одной си источник света, отражающий элеент и первый фотоэлемент, связанный с блоком управления, причем трубка с жидкостью размещена между источником света и отражающим элементом, введен связанный с блоком управления и установленный за отражающим элементом второй фотоэлемент, между источником света и трубкой установлена диафрагма с диаметром, равным высоте мениска жидкости в трубке, а Отражающий элемент выполнен в виде полупрозрачной пластинки, причем максимумы чувствительности первого и второго фотоэлементов расположены в различных областях спектра.

На чертеже изображена принципиальная схема.

Регулятор уровня содержит источник 1 света, свет от которого проходит через диафрагму 2, стеклянную .. трубку с окрашенной.жидкостью 3, полупрозрачную пластину 4, разделяющую луч света на два взаимно .перпендикулярных луча и фотоэлементы 5 и б, подключенные к блоку 7 управления-, выход которого связан с исполнительным устройством 8, управляющим электромагнитными клапанами 9 и 10 изменения уровня жидкости.

Диаметр диафрагмы 2 равен высоте мениска жидкости в трубке 3, максимумы спектральной чувствительности фотоэлементов расположены в различных областях спектра источника света и в зависимости от уровня жидкости может быть пропущена только часть спектра источника в области максимума фоточувствительности одного из фотоприемников либо весь спектр источников, охватывающий максимумы фоточувствительчости о.беих фотоприемников, либо происходит поглощение всего спектра источника света. Это приводит к появлению трех позиций регулирования - срабатыванию одного из фотоприемников, срабатыванию двух фотоприемников либо затемнению обоих фотоприемников и они не срабатывают. Регулятор работает следующим образ ом.

.При прохождении луча света источника через зону мениска поглощается часть спектра, в котором работает фотоэлемент 5 Сигнал от фотоэлемента 5 в блок 7 управления не поступает. Сигнал от фотоэлемента 6, спектральная чувствительность которого смещена относительно фотоэлемента 5, поступая на вход узла различения режима, создает среднюю зону (позицию)

регулятора, при этом сигнал

на его

выходе отсутствует и.оба электромаг-i нитных клапана закрыты.

Подъем столба жидкости вызывает поглощение всего спектра источника 1 света и сигнал от фотоэлементов 5 и б отсутствует. Узел раз:г1ичения режима выдает сигнал второй позиции, обеспечивающим открытие кла т:ана 10, слив жидкости и уменьшение уровня.

Опускание столба жидкост-i создает условие для прохождения всего спектра источника 1 света к фотоэлементам 5 и б, на выходе которых появляются сигналы, поступающие на вход узла различения режима и обеспечявшоцие появление на его выходе сигнала третьей позиции.. Этот сигнал поступает на исполнительное устройства 8, включающее клапан 9 наполнения уровня жидкости до заданного.

Зона нечувствительности определяется высотой мениска и состЬвляет доли миллиметра.I

Ожидаемая экономия средств от 5 использования регулятора уровня составляет около двух тысяч рурлей.

При использовании предлагаемого устройства повЕляается точность измерения благодаря устранению колебаний луча источника света, зависимости чувствительности от коэффициента усиления электронного узла различения режима и за счет упрощения повышается надежность.I

Формула изобретения

Регулятор уровня жидкости в трубке, содержащий расположенные последовательно на одной оси источник света, отражающий элемент и|первый фотоэлемент, связанные с блоком управления, причем трубка с|жидкостью размещена между источником света и отражающим элементом, о Т|Л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности ре улятора, в негр введен связанный с блоком управления и установленный за отражающим элементом второй фотоэлемент, между источником света и трубкой установлена диафрагма с диа1|летром, равным высоте мениска жидкости в трубке, а отражакщий элемент выполнен в виде полупрозрачной пЛастинки, при-чем максимумы чувствительности первого и второго фотоэлементов расположены в различных област5 х спектр

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Литвак В.И. Фотоэлектрические приборы и регуляторы в маши остроении. М. , Машгиз, 1962, с. 1(1)9.

2.Жданов Г.М. Телеизмерения. М., тосэнёргоиздат, ч.П , 1953,|с. 155.

г 2

ю

TL