Регулятор уровня жидкости Советский патент 1982 года по МПК G05D9/12 

(5Л) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ жидкости

. 1. . , . Изобретение относится к холодильной и криогенной технике и может быть использовано в установках глубокого охлаждения и разделения воздуха, экспериментальной физике низких температур и криоэлектронике. . Для обеспечения работы криостатов криогенных насосов, блоков разделения воздуха и очистки необходимо Крддерживать уровень жидкого хладагента в определенных пределах, что достигается использованием различных регуля торов уровня жидкости. Известен .регулятор уровня жидкости, содержащий три исполнительных реле, электрЬклапан, подключенный к источнику питания через замыкающий контакт одного из исполнительных реле, и резистивные датчики верхнего и нижн.его уровня, включенные в измерительные мостовые схемы tllНедостатком этого регулятора является сравнительно большое число элементов, входящих в его состав, что снижает его надежность и увеличивает стоимость регулятора. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор уровня жидкости, состоящий из двух резистивных датчиков верхне Го и нижнего уровня, испоЛмительного реле и электроклапана, подключенного к источнику питания через замыкающий контакт исполнительного реле, причем источник питания,, обмотка исполнительного реле и датчики уровня соединены между собой последовательно 2, Недостатком известного регулятоа является значительное тепловыделеие датчиков уровня, приводящее к величению скорости и спарения хладгента и сокращению времени работы риогенного устройства.. Цель изобретения - повышение КПД егулятора за счет уменьшения мощно-ти, рассеиваемой датчиками уровня. Указанная цель достигается тем, что в регуляторе уровня жидкости, содержащем последовательно соединенные источник питания, обмотку исполнительного реле и резистивный датчик нижнего уровня, а также резистивный датчик верхнего уровня и электроклапан, подключенный к источнику питания через один из замыкающих контактов исполнительного реле, резистивный датчик верхнего уровня подключен параллельно резистивному датчику нижнего уровня через другой замыкающий контакт исполнительного реле. На чертеже изображено предлагаемое is уЬтройство. в криостате 1 размещены резистивные датчики нижИе.го 2 и верхнего 3 уровня. Вне криостата расположены исполнительное реле , источник 5 пи тания и электроклапан 6, перекрывающий выход паров из сосуда-хранилища сжиженного,газа (не показан). Через один из замыкающих контактов 7 реле k датчик3 подключен параллельно датчику 2, а через другой контакт 8 к источнику 5 питания подключен элек троклапан 6. В качестве датчиков 2 и. 3 уровня целесообразнее всего использовать да чики, обеспечивающие значительное из менение сопротивления на переходе жидкость-пар таковыми, например, какими являются германиевые терморезис торы. Устройство работает, следующим образом. В начальный момент, когда оба дат чика 2 и 3 находятся над жидкостью, их сопротивление мало и ток, протекающий через обмотку реле , определ ется, фактически, ее сопротивлением и равен номинальному значению рабоче го тока реле. При этом реле включе но и его контакты 7 и 8 замкнуты. Ко такт 8 замыкает цепь питания электро клапана 6, который срабатывая, перекрывает выход паров из сосуда-хранилища сжиженных газов, что приводит к повышению давления в последнем и передавливанию жи.дkoгo хладагента че-. рез переливной сифон (не показан) в криостат 1. В это время датчик 3 вер него уровня подключен параллельно да чику 2 нижнего уровня и при одинаковых резистивных датчиках рабочий ток реле распределяется между ними поровну. 5 JO После того, как уровень жидкости в криостате 1 поднимется выше датчика 2., сопротивление последнего резко увеличится, но ток через обмотку реле останется, практически равным номинальному значению,так как датчик 3 сопротивление которого остается ма- лым, шунтирует датчик 2. .В тот момент, когда уровень жидкости достигнет датчика 3 и сопротивление последнего резко возрастет, ток через реле окажется меньше тока отпускания реле. Реле выключится, его контакты 7 и 8 разомкнутся, об( электроклапана 6 обесточится и через открывшийся клапан осуществит;ся сброс паров из сосуда-хранилища в атмосферу, что приведет к прекращению перелива хладагента. По мере выпаривания хладагента из криостата 1 уровень его опустится ниже датчика 3, сопротивление которого резко уменьшится. Однако сопротивление датчика 2 по-прежнему будет оставаться большим и ток, протекающий через обмотку реле , останется меньше тока срабатывания реле. Срабатывание реле t произойдет .только после выхода из хладагента датчика 2, в результате чего включится система перелива сжиженного газа . В тот момент, когда в.предлагаемом регуляторе уровень жидкости в криостате 1 опускается ниже датчика 2 и срабатывает реле k, датчики уровня 2 и 3 с .помощью контакта 7 оказываются соединенными параллельно, в результате чего через каждый из них протекает половина рабочего тока исполнительного реле. При этом рассеиваемая датчиками мощность равна Ш Р ЧГ/ ACITM где IP - номинальный рабочий ток реле; КдатЧГ сопротивление резистивного датчика уровня. При аналогичных условиях в извест.-i ном регуляторе датчики уровня соеди- няются последовательно, а.следователь но, через каждый из них протекает полный рабочий ток реле и рассей- i ваемая датчиками мощность равна . pf ACITH. Сравнение приведенных выражений показываег, что в предлагаемом регуляторе уровня жидкости рассеиваемая , датчиками уровня мощность в четыре