Индуктивный следящий уровнемер Советский патент 1982 года по МПК G01F23/26 

(Ц} ИНДУКТИВНЫЙ СЛЕДЯЩИЙ УРОВНЕМЕР

1

Изобретение относится к измерению уровня отсадочной постели и может быть применено в коксохимической, металлургической , углеобогатительной промышленности для измерения и регулирования режимов работы отсадочной машины.

Известен следящий уровнемер, содержащий поплавок с ведущим магнитом, Ha-,Q прааляющую трубу, в которой расположен ведомый магнит, соединенный тросом с калиброванным барабаном механического привода, связанного с преобразователем выходного сигнала, ме- ,5 ханизм контроля уровня l.

В уровнемере ведущий магнит, установленный на поплавке, должен создавать сильное магнитное поле, а поплавок необходимо изготав- 20 ливать значительного объема, только в этом случае можно преодолеть трение в кинематических парах редуктора и механического привода, не разорвав

магнитную связь между ведущим и ведомым магнитами.

Магнитная связь ведущего и воспринимающего элемента имеет низкую точность и надежность.

Наиболее близким пб технической сущности к предлагаемому является уровнемер, содержащий поплавок, выполненный из магнитомягкого материала, направляющую трубу с размещенной в ней дифференциально-трансформаторной катушкой с сердечником, которая соединена со входом следящей системы, формирователь среднего уровня, соединенный через редуктор с электродвигателем 2,

Недостатком индуктивного следящего уровнемера является возникновение сбоев в работе, проявляющееся в том, что при резком уходе поплавка вверх или вниз нарушается электромагнитная связь между поплавком и воспринимающим элементом, что приводит к прекращению слежения и потере информа3д39ции о ходе технологического процесса. Кроме того, при включении уровнемера поплавок и дифтрансформаторная катушка могут оказаться разнесенными настолько, что самопроизвольное вхождение уровнемера в режим слежения окажется невозможным. Цель изобретения - повышение надежности уровнемера в работе и снижение эксплуатационных затрат. Для достижения поставленной цели индуктивный следящий уровнемер отсадочной постели, содержащий направляющую немагнитную трубу с расположенным на ней кольцевым поплавком из магнитомягкого материала, дифтрансфор маторную катушку, первичная обмотка которой соединена с источником питания, а вторичная - с фазочувствительным усилителем, с сердечником, подвешенную на тросе внутри трубы, намотанном на барабан, электродвигатель, формирователь среднего уровня, соединенный через редуктор с электродвигателем, снабжен дополнительно схемой поиска поплавка, состоящей из переключающего устройства, инерционного звена, концевых выключателей крайних положений дифтрансформаторной катушки и устройства реверсирования двигателя причем выход переключающего устройства подключен к двигателю следящего электропривода, а выходы - к фазочувствительному усилителю, инерционному звену, также соединенному с выходом фазочувствительного усилителя, и устройству реверсирования двигателя, входы которого соединены с концевыми выключателями крайних положений дифтрансформаторной катушки, механически связанными с редуктором следящего электропривода. На чертеже представлена схема предлагаемого индуктивного следящего уровнемера отсадочной постели. Индуктивный следящий уровнемер со держит кольцевой поплавок из магнито мягкого материала 1, насаженный на направляющую немагнитную трубу 2, воспринимающий элемент в виде дифтрансформаторной катушки с сердечником 3 подвешенной на тросе внутри трубы 2j следящий электропривод, состоящий из фазочувствительного усили теля 5, двигателя 6, редуктора 7 и барабана 8, формирователь 9 среднего уровня, переключающее устройство 10, инерционное звено 11, концевые выклю чатели - верхний 12 и нижний 13,устройство реверсирования двигателя. Выход дифтрансформаторной катушки 3 подключен на выход фазочувствительного усилителя 5- Выход фазочувствительного усилителя 5 через переключающее устройство 10 подключен к реверсивному двигателю 6, вал которого механически связан посредством редуктора 7 с барабаном 8, на который намотан трос 4. Остальные два .входа переключающего устройства 10 соединены с инерционным звеном 11, которое подключено к выходу фазочувствительного усилителя 5, и с устройством реверсирования двигателя 1, подключенным к концевым выключателям 12 и 13 крайних положений дифтрансформаторной катушки. Концевые выключатели 12 и 13 механически связаны с редуктором 7 следящего электропривода. Уровнемер работает следующим образом. Поплавок 1 и трубу 2 помещают в камеру машины, где находится отсадочная постель, которая пульсирует под воздействием восходящего потока воды (с частотой выше 0,5 Гц) и разделяется на слои, состоящие из тяжелых фракций угля. Кроме этого, уровень слоев, состоящих из тяжелых фракций, медленно (с частотой не выше 0,003 Гц) изменяется под воздействием технологических и гидродинамических параметров отсадочной машины, в местности, от производительности разгрузки тяжелых фракций. Поплавок 1, у которого подобрана соответствующая плотность, ложится на слои угля, состоящие из тяжелых фракций и повторяет их движения. На выходе дифтрансформаторной катушки 3 индуцируется ЭДС в зависимости от взаимного расположения поплавка 1 и катушки 3 При пульсации поплавка симметрично относительно середины дифтрансформаторной катушки 3, на выходе ее индуцируется ЭДС одинаковой амплитуды, но разной полярности. Инерционность следящего электропривода (элементы 5-8) выбрана такой, что он не реагирует на частые пульсации поплавка при симметричном колебании относительно середины катушки 3- Дифтрансформаторная катушка при этом неподвижна. При изменении уровня отсадочной постели поплавок 1, пульсируя, нарушает симметрию колебаний относительно середины катушки 3 и следящий электропривод вращает барабан 8, наматывая или сматываУЦя трос , который медленно поднимает или опускает дифтрансформаторную катушку 3, восстанавливая симметрию колебаний поплавка относительно середины катушки. Формирователь среднего уровня преобразует механическое вращение в электрический сигнал. Таким образом, получается сигнал, соответствующий среднему уровню отсадочной постели.

При включении уровнемера дифтрансформаторная катушка и поплавок 1 могут оказаться разнесенными настолько, что чувствительности усилителя 5 не хватит для трогания двигателя 6. В этом случае инерционное звено 11, представляющее собой модифицированное реле времени, спустя с переключает посредством устройства 10 двигатель 6 к устройству реверсирования 1, который начинает поднимать дифтрансформаторную катушку 3 вверх. В крайнем верхнем положении замыкается концевой выключатель 12 верхнего положения и устройство 1 реверсирует двигатель 6 вниз. При достижении крайнего нижнего положения замыкаетСи концевой выключатель 13 нижнего положения и устройство реверсирует двигатель 6 вверх. Процесс длится до тех пор, пока дифтрансформаторная катушка 3 не приблизится к поплавку 1. При этом на выходе дифтрансформаторной катушки 3 появляется сигнал разбаланса, инерционное звено 11 спустя 0,1-0,5 с подключает посредством устройства 10 двигатель 6 к фазочувствительному усилителю 5, после чего следящий электропривод отслеживает поплавок 1 и нормальная работа уровнемера восстанавливается.

Формула изобретения

Индуктивный следящий уровнемер, содержащий направляющую немагнитную трубу с расположенным на ней кольцевым поплавком из магнитного материала, дифтрансформаторную катушку, первичнйя обмотка которой соединена с источником питания, а вторичная - с фазочувствительным усилителем, с сердечником, подвешенную на тросе внутри трубы, намотанном на барабан, электродвигатель, формирователь среднего уровня, соединенный через редуктор с электродвигателем, отличающийся тем, .что, с целью повышения надежности и снижения эксплуатационных затрат, он дополнительно снабжен схемой поиска поплавка, состоящей из переключающего устройства, инерционного звена, концевых выключателей крайних положений дифтрансформаторной катушки и устройства реверсирования двигателя, причем выход переключающего устройства подключен к двигателю следящего электропривода а входы - к фазочувствительному усилителю, инерционному звену, также соединенному с выходом фазочувствительного усилителя, и устройству реверсирования двигателя, входы которого соединены с концевыми выключателями крайних положений дифтрансформаторной катушки, механически связанными с редуктором следящего электропривода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. G 01 F 23/26, 29.02.80.