CZ15210U1 - Zařízení pro snímání a ovládání hladiny kapaliny v nádržích - Google Patents

Description

Technické řešení se týká zařízení pro snímání a ovládání výšky hladiny kapaliny v jímkách a nádržích.

Dosavadní stav techniky

V současné době se ke snímání hladin kapaliny v nádržích a jímkách používají převážně různé druhy plovákových spínačů, které většinou pro své malé proudové a napěťové parametry (0,2 A / 24 V) slouží pouze jako signalizační zařízení a vzhledem k funkci plováků plní kontakt většinou pouze funkci spínací.

ío Rovněž jsou známé principy ultrazvukových, kapacitních nebo jiných konstrukčně komplikovaných snímačů, se složitým a cenově velmi náročným technickým vybavením, navíc vyžadujícím vysoce kvalifikovanou údržbu. Konečně je známo snímání hladiny pomocí dvou elektrod s tím, že nevýhodou tohoto způsobuje tvoření usazenin na elektrodách a tím i vznik častých poruch.

Podstata technického řešení

Zařízení se skládá z upevňovací příruby, ve které je upevněna trubková sonda. V trubkové sondě jsou uložena jazýčková relé - kontakty - upevněné dle požadavku na úroveň sledované hladiny. Po trubkové sondě se volně pohybuje plovák se zabudovaným kruhovým magnetem. Pokud je jazýčkové relé mimo oblast magnetického pole plováku, je jazýčkové relé rozepnuto. V okamžiku, kdy se relé dostane do oblasti magnetického pole plováku, relé sepne. Poloha plováku vůči relé je dána umístěním vymezovacích svorek upevněných na trubkové sondě. Tím je současně dána i funkce relé - spínací či rozpínací. Přívod a vývody ovládacího napětí jsou řešeny pomocí konektorové přívodky.

Součástí řešení je použití jazýčkového relé o proudových a napěťových hodnotách 1 A / 220 V, což umožňuje přímé ovládání regulačních prvků o menších příkonech bez nutnosti použít další zařízení.

Další podstatou řešení je použití více než jednoho jazýčkového relé a více než jednoho plováku, které ve spojení s použitím vymezovacích svorek umožňují využít kontakt jak ve spínací, tak v rozpínací funkci a sledování více hladin v návaznosti na počet kontaktů v konektorové přívcdce.

Pokud je kontakt mimo oblast magnetického pole plováku, je kontakt rozepnut. V okamžiku, kdy se kontakt dostane do oblasti magnetického pole plováku, kontakt sepne. Poloha plováku vůči kontaktu a rozsah jeho pohybu po sondě je dán umístěním vymezovacích svorek na sondě a tím je dána i funkce relátka - spínací či rozpínací. Přívod a vývody ovládacího napětí jsou řešeny pomocí konektorové přívodky, viz obrázek 1.

Přehled obrázků

Na obrázku 1 je pohled na zařízení v základním provedení pro měření jedné hladiny. Na obrázcích 2 a 3 je schéma osazení plováků a vymezovacích svorek pro měření a regulaci až tří hladin, což použití konektorové přívodky umožňuje.

Příklady provedení technického řešení

U zařízení pro snímání a regulaci kapaliny v nádrži zapojeného dle obr. 3 zapojení A je použito pouze jedno jazýčkové relé a jeden plovák 3 s magnetem pohybující se na sondě 2. Poloha plováku 3 vůči jazýčkovému relé, pevně umístěnému v trubkové sondě 2, je dána vymezovací svorkou 4 pevně zafixovanou na sondě 2. Tomuto zapojení odpovídá rovněž obr. 1. Při tomto zapojení

-1 CZ 15210 Ul dojde k rozepnutí jazýčkového relé při zvýšení hladiny kapaliny nad stanovenou mez, nebo naopak k sepnutí relé při poklesu hladiny pod stanovenou mez, tzn. že zařízení v tomto zapojení může sloužit zejména pro signalizaci minimální hladiny kapaliny v nádrži. Při zapojení B dle obr. 3 je funkce zařízení přesně opačná, tzn. že při poklesu hladiny pod stanovenou mez se ja5 zýčkové relé rozepne a při zvýšení hladiny nad stanovenou mez sepne a zařízení v tomto zapojení tak může sloužit zejména pro signalizaci dosažením maximální hladiny kapaliny.

U zařízení zapojeného dle obr. 3 zapojení C, D, E, F a G jsou použita dvě jazýěková relé a jeden resp. dva plováky 3 s magnetem a dvě vymezovací svorky 4 a je tedy možno snímat dvě hladiny. Při zapojení C dojde k sepnutí kontaktu jednak při dosažení minimální hladiny a jednak při dosaío žení maximální výšky hladiny kapaliny v nádrži. Zařízení tak může sloužit ke kontrole a signalizaci úrovně obou hladin. U zapojení E dojde k sepnutí kontaktu signalizující spodní hladinu při překročení stanovené výšky hladiny a současně při dalším stoupání hladiny i k rozepnutí kontaktu signalizujícímu maximální výši hladiny. Zařízení tak může v tomto zapojení ve spojení s ventilem ěi čerpadlem sloužit k udržování množství kapaliny v nádrži - doěerpávání - v požado15 váném rozsahu. Zapojení F má funkci přesně opačnou a může tak sloužit k udržování množství kapaliny v nádrži - odčerpávání - kapaliny.

Zařízení zapojené podle obr. 2 zapojení Η, I, J, K, L, M a N je osazeno třemi jazýěkovými relátky a jedním až třemi plováky 3 s magnetem a jedním až čtyřmi vymezovacími svorkami4.

Při zapojení dle schématu H je tedy zařízení schopno signalizovat postupně dosažení tří hladin s tím, že úroveň nejvyšší a nejnižší hladiny je signalizována trvale, ale úroveň prostřední hladiny je signalizována pouze po dobu přechodu plováku 3 s magnetem přes jazýčkové relé zabudované v sondě 2. U zapojení dle schématu I dochází při vzestupu hladiny k postupnému rozpojování kontaktů, které při pokračujícím vzestupu hladiny zůstávají trvale sepnuty, indikují tak prakticky stav při doplňování kapaliny v nádrži. Při zapojení dle schématu J je funkce kontaktů přesně opačná a zařízení tak umožňuje indikaci stavu kapaliny při vyprazdňování nádrže. Zapojení dle schémat K, L, M a N jsou kombinací zapojení všech tří kontaktů a umožňují v kombinaci s příslušným zařízením - relátko, stykač - udržovat hladinu v požadovaném rozmezí s tím, že třetí kontakt je možno využít buď jako signalizační před dosažením mezního stavu, nebo jako jistící tj. zdvojení funkce. Funkce a schémata zapojení uvedená na obr. 2 a 3 nejsou vyčerpávající a při použití většího počtu kontaktů, plováků s magnetem vymezovacích zarážek je možno docílit daleko většího počtu kombinací zapojení a tím i využití.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro snímání a regulaci hladiny podle technického řešení je možno instalovat v různých typech otevřených či uzavřených nádrží či jímek, u nichž je nutno buď množství kapaliny udržet v požadovaném rozmezí, případně zajistit signalizaci a udržení požadovaného množství kapaliny. Použití je zejména výhodné pro signalizaci a regulaci množství chladicích ěi mazacích kapalin u velkých obráběcích či zemních strojů, případně pro hlídání a regulaci kapalin v nádržích s ohledem na požadavek blokace čerpacích zařízení při nedostatku kapaliny, apod.

Claims (3)

1. 40 1. Zařízení pro snímání a ovládání hladiny kapaliny v nádrži, vyznačující se tím, že je tvořeno upevňovací přírubou (1), pevně spojenou s trubkovou sondou (2), ve které jsou upevněna jazýěková relé ovládaná nejméně jedním plovákem (3) se zabudovaným kruhovým magnetem, jehož pohyb po sondě je vymezen nejméně jednou vymezovací svorkou (4), upevněnou na trubkové sondě (2).

   45
2. 2. Zařízení pro snímání a ovládání hladiny kapaliny v nádrži, vyznačující se tím, že je použito jazýčkového relé s proudovými a napěťovými hodnotami 1A / 250 V.
3. 3 výkresy