Сигнализатор уровня сыпучих материалов Советский патент 1981 года по МПК G01F23/14 

(St) СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к технике контроля и регулирования и может быт применено в системах автоматического контроля уровня и управления процессами дозирования сыпучих материалов. Известны сигнализаторы уровня как жидких, так и сыпучих материалов, со держащие в качестве чувствительного элемента, например, мембрану, реагирующую на давление столба жидкости, пропорциональное уровню и плотности и являющуюся одновременно заслонкой пиевмопреобразователя типа соплозаслонка. Измерительная схема содержит генератор импульсов, обеспечивающий встряхивание мембраны для устранеия налипающих на ее поверхность частиц р . Недостатками известного сигнализатора являются зависимость выходног сигнала от плотности контролируемого вещества, низкая точность и надежность при работе с сыпучим материалом. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является сигнализатор уровня сыпучих материалов, содержащий двухплечий неуравновешенный рычаг, одно плечо которого с чувствительным элементом на конце расположено в бункере, а на другом плече установлена заслонка пневмоконтакта сопло-заслонка, соединенного с пневматической схемой измерения, включающей пневмореле, генератор тактов, сильфонный исполнительный механизм и другие элементы. Схема измерения запитывается от источника питания старым воздухом 23Недостатком известного сигнализатора является ограниченная область применения, так как он работоспособен при заполнении бункера сыпучим материалом, а при расходовании материала из бункера, т.е. при снижении уровня, перемещение рычага вызывает закрытие сопла и появление ложного сигнала об отсутствии материала в бункере, когда фактически материал в нем имеется. Кроме Toroj у этого сигнализатора после заполнения бункера при контакте рычага с материалом прекращается воздействие на pbf4ar, поэтому с течением времени возможно налипание и засыхание материала на рычёге и чувствительном элементе, а это может привести к нарушению работы сигнализатора. Преобразующая часть известного сигнализатора сложна, так как включает много пневмоэлементов настройки, Цель изобретения - повышение надежности работы,расширение функцио-, нальных возможностей и упрощение конструкции. Поставленная цель достигается тем что неуравновешенное плечо рычага снабжено упором а виде скобы, а заслонка, выполненная в виде отдельного элемента, установлена с возможностыо поворота относительно оси вращения рычага, при этом скоба охватывает конец заслонки, между которой и {жчагом расположена пружина сжатия На чертеже изображен сигнализатор уровня сыпучих материалов. Сигнализатор состоит из двухплечего рычага 1, закрепленного с возможностью поворота относительно оси 2, заслонки 3, являющейся частью пиевмоконтакта сопло-заслонка, закрепленной на оси 2 и прижатой к упо ру в виде скобы k пружиной 5, устрой ства для периодического односторонне го воздействия, включающего генератор пневматических импульсов - генератор такта, выполненный на пневморепе 6 и дросселе 7 а также исполни тельный мембранный механизм 8, возде ствующий на левое неуравновешенное плечо рычага 1. Правое плечо рычага с чувствительным элементом на конце размещено в бункере 9 и контактирует с материалом, находящимся в нем. Сиг нализатор имеет также блок преобразования, содержащий сопло 10, являющееся неподвижной частью пневмоконтакта, взаимодействующее с заслонкой 3 и соединенное через дроссель 11с пневмореле 12, Выходной канал 1 пневмореле 12 является выходом сигнализатора. Все детали и узлы сигнализатора монтируются на корпусе 1, Сигнализатор работает следующим образом. 0 .4 При включении питания сжатый воздух с выхода реле 6 заполняет камеру исполнительного механизма 8, шток которого приподнимает левое плечо рычага 1. Одновременно воздух под давлением проходит через дроссель 7 в. камеру А реле &. После того, как давление в камере А превысит давление подпора, реле 6 сработает и его выход, а также камера исполнительного механизма 8 соединятся с атмосферой. В этом случае левый конец рычага 1 повернется вниз, а камера А через дроссель 7 будет разряжаться на атмосферу. При снижении давления в камере А до определенного уровня на выходе реле 6 появится единичный сигнал. Таким образом, реле 6 работает в режиме генератора тактовых импульсов, длительность которых можно регулировать дросселем 7, при этом рычаг 1 испытывает односторонние периодические воздействия вверх со стороны исполнительного механизма 8. Вниз рычаг 1 возвращается за счет неуравновешенности левого плеча. При движении вверх левого плеча рычага 1 сначала заслонка 3 закрывает сопло 10, а при дальнейшем движении пружина 5 сжимается и упор k контактирует с корпусом 14. При движении левого плеча рычага 1 вниз упор контактирует с заслонкой 3 и сопло 9 открывается. Когдав бункере 9 нет материала, то под действием исполнительного механизма 8 сопло 10 периодически закрывается и открывается. Дроссель 11 настроен так, что при периодическом закрывании сопла 10 давление,, создаваемое в камере S реле 12, не превышает давления по/рора, сигнал на выходе 13 не меняется и остается единичным. П|9и заполме1«4И бункера 9 материаftOM и когда уровень последнего подходит к правому плечу рычага 1, то начинается контакт, рычага 1 с материалом. Когда исполнительный механизм 8 воздействует на рычаг 1, то правый конец последнего внедряется В материал и при прекращении воздействия исполнительного механизма 8 левый конец рычага 1 остается в верхнем положений, так как правый конец рычага 1 удерживается материалом, а сопло 10 остается постоянно закрытым, В |эезультате этого давления в камере В реле 12 возрастает и превышает давление подпора, на выходе реле 12 сигнал становится нулевым.

Если бункер 9 заполнен материалом и происходит расходование материала, то перемещающийся материал сверху вниз воздействует на правый конец рычага и сопло 10 остается закрытым. Когда израсходован материал из бункера 9, правый конец рычага не контактирует с материалом, осущесувляются колебания рычага 1 и оставшиеся на поверхности частицы материала встряхиваются при очередном воздействии упора k с корпусом k, поэтому налипание материала на детали си|- нализатора не происходит. При наличии материала в бункере 9 воздействие на рычаг 1 со стороны механизма 8 также осуществляется и облитерация рычага 1 исключается.

Ввиду того, что практически любой сыпучий материал обладает упругостью то после снятия воздействия исполнительного механизма 8 при заполнении бункера 9 левый конец рычага 1 все же будет опускаться обратно вниз на некоторую величину (некоторый угол). Конструкция подпружиненной заслонки 3 позволяет обеспечить закрытие сопла to на определенном интервале перемещения рычага и этот интервал должен быть больше обратного перемещения рычага, вызванного упругостью материала. В этом случае даже при наличии обратного хода рычага 1 заслонка 3 будет закрывать сопло 10. Такая конструкция сигнализатора является работоспособной с такими материалами, как зерновые отходы, травяная мука и др.

Таким образом, на выходе сигнализатора появляется единичный сигнал при пустом бункере 9 и нулевой при заполнении бункера. Изменить состояние выходного сигнала на обратный можно постановкой на выходе 13 инвертора или соединением реле 12 по схеме повторение.

Предложенный сигнализатор обеспечивает надежную работу при контроле уровня материалов, обладающих упругостью как при наполнении, так и при расходовании материала из бункера.

Формула изобретения

Сигнализатор уровня сыпучих материалов, содержащий двухплечий неуравновешенный рычаг, одно плечо которого с чувствительным элементом на конце расположено в бункере, а на другом плече установлена заслонка пневмоконтакта сопло-заслонка, соединенного . с пневмореле и источником питания, и генератор тактов, подключенный к,исполнительному механизму, отличающийся тем, что, с целью

повышения надежности работы, расширения, функциональных возьюжностей и упрощения конструкции, неуравновешенное плечо рычага снабжено упором в виде скобы, а заслонка, выполненная в

виде отдельного элемента, установлена с возможностью поворота относительно оси вращения рычага, при этом скоба охватывает конец заслонки, между которой и рычагом расположена пружина

сжатия.

Источники информации, Принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР W 509782, кл. G 01 F 23/Tt, 08.12.7 (прототип).