Przedmiotem wynalazku jest membranowy czujnik indukcyjny do pomiaru poziomu materialów sypkich i zbrylonych w zbiornikach otwartych i zamknietych bezcisnieniowych, a zwlaszcza materialów pylistych o wlasciwosciach wybuchowych, oraz do regulacji tych poziomów.Znane sa membranowe czujniki elektromechaniczne, które maja membrane, polaczona z elementem stykowym jak mi krowy lacznik, wylacznik rteciowy lub podobne. Pod wplywem nacisku na membrane, wywolanego zasypywaniem zbiornika materialem powyzej miejsca zamocowania czujnika, membrana odksztal¬ cajac sie powoduje zalaczenie, a przy odciazeniu spadku — poziomu zasypu, wylaczanie obwodów elektrycznych sygnalizacji, pomiaru, kontroli, wzglednie automatyzacji regulacji poziomu.Elementy stykowe w czujnikach charakteryzuja sie mala czuloscia bo wymagaja duzych ugiec membrany, a ponadto mala odpornoscia na zanieczyszczenia. W trudnych warunkach przemyslowych, gdzie wystepuje zapylenie, wyziewy zrace, wilgoc i zmiany temperatur wystepuje równiez szybkie utlenianie styków. Istnieje ponadto mozliwosc latwego uszkodzenia precyzyjnie wykonanych elementów stykowych jak np. mikrowylacz- niki, kontaktrony. Z uwagi na doprowadzona przewodami dosc duza energie elektryczna, nawet kilku VA, dla sterowania przekaznikami lub stycznikami ukladu sygnalizacyjnego, elementy stykowe w czujniku stanowia niebezpieczenstwo wystapienia iskrzen, co powaznie ogranicza ich zakres stosowania w miejscach zapylonych zagrozonych wybuchem.Znane sa równiez czujniki indukcyjne z membrana stosowane do pomiaru malych cisnien, np. wedlug ksiazki M. Lapinskiego „Pomiary elektryczne i elektroniczne wielkosci nieelektrycznych" WNT, Warszawa 1974 r, str. 77 do 105. Czujniki te maja membrane o bardzo malej grubosci, rzedu 0,03 mm, wykonana w postaci karbowanej, z per ma loju. Zmiana indukcyjnosci nastepuje przez zblizenie lub oddalenie membrany od cewki. Poczatkowa odleglosc membrany od cewki wynosi okolo 30 do 50 um i jest nieregulowana. Zmiany indukcyjnosci mierzone sa poprzez uklad mostkowy a wskazania odczytuje sie na mierniku lub oscylografie.Czestotliwosc pradu zasilania czujnika jest stala.Inne znane czujniki indukcyjne do pomiarów duzych cisnien maja dwie cewki indukcyjne, miedzy którymi2 * 90 233 umieszczony jest jezyk stalowy przesuwany pod wplywem cisnienia. Te znane czujniki indukcyjne membranowe w ukladach pomiaru, regulacji lub sygnalizacji wymagaja stosowania zlozonych ukladów elektrycznych — ele¬ ktronicznych, a zalozone poczatkowe odleglosci stale membrany od cewek indukcyjnych, w granicach kilkudzie¬ sieciu mikrometrów, uniemozliwiaja stosowanie ich w trudnych warunkach przemyslowych, przy zbiornikach z materialami sypkimi zbrylonych lub cieczami kleistymi.Membranowy czujnik indukcyjny wedlug wynalazku ma w obudowie z kolnierzem, umocowanej do pionowej sciany zbiornika materialów sypkich osadzona szczelnie membrane, skierowana do wnetrza zbiornika.W strefie srodkowej membrany, na powierzchni wewnetrznej od strony obudowy znajduje sie rdzen ferrytowy o ksztlacie plaskim. Na przeciw tego rdzenia, w jego osi jest zamontowany przesuwnie w obudowie, rdzen ferrytowy ksztaltowy, najkorzystniej w postaci duzej litery E w przekroju, z cewka w czesci srodkowej. Cewka ta polaczona jest poprzez linie przesylowa z obwodem generatora LC, z filtrem LC o rezonansie równoleglym i dalej ze wzmacniaczem, majacym co najmniej jeden przekaznik do zalaczania lub wylaczania obwodów sygnalizacji optycznej wzglednie akustycznej, lub tez regulacji. Uklad ten zasilany jest pradem stalym z prostownika stabilizowanego.Czujnik wedlug wynalazku jest prosty w konstrukcji, nie ma elementów stykowych w miejscu pomiaru i jest calkowicie bezpieczny w warunkach zapylenia przy stezeniu wybuchowym. Jest ponadto niezawodny dla celów sygnalizacji pomiaru i regulacji dwupolozeniowej materialów sypkich, zbrylonych, granulatów wzglednie cieczy kleistych w zbiornikach.Przedmiot wedlug wynalazku uwidoczniono w przykladowym wykonaniu na rysunku obrazujacym czujnik zamontowany na pionowej scianie zbiornika — skrzynie w przekroju osiowym, ze wskazaniem kierunku nacisku materialu sypkiego na membrane, oraz schemat blokowy uproszczony ukladu elektronicznego czujnika. Czujnik ma obudowe 1 z ko\ntmerft,*N której osadzona jest membrana 2 z tworzywa elastycznego. W strefie srodkowej tnanrftMiny, na powierzchni wewnetrznej od strony obudowy znajduje sie rdzen ferrytowy 3 o ksztalcie plaskim.Na przeciw tego rdzenia w jego osi jest wmontowany przesuwnie w obudowie, za pomoca najkorzystniej regulacyjnej sruby nie uwidocznionej na r/runku, rdzen ferrytowy 4 ksztaltowy w postaci duzej litery E w przekroju. W czesci srodkowej rdzenia 4 znajduje sie cewka 5, której konce polaczone sa z linia przesylowa . Linia przesylowa 10 polaczona jest z generatorem LC6. Cewka 5 z linia przesylowa 10 stanowia czesc obwodu rezonansowego generatora LC 6. Generator LC 6 wspólpracuje z filtrem LC 7 selektywnym o rezonansie równoleglym i dalej ze wzmacniaczem 8, majacym co najmniej jeden przekaznik dla zalaczania lub wylaczania obwodów sygnalizacji optycznej wzglednie akustycznej lub tez regulacji nie pokazanych na rysunku. Uklad czujnika zasilany jest pradem stalym z prostownika stabilizowanego 9. Czesc elektroniczna czujnika zbudowana jest z zastosowaniem elementów pólprzewodnikowych.Czujnik zamocowany jest do pionowej sciany bocznej zbiornika meterialów sypkich, tak ze membrana 2 znajduje sie od strony wewnetrznej zbiornika i styka sie bezposrednio z zasypywanym materialem.Dzialanie membranowego czujnika indukcyjnego oparte jest na wykorzystaniu zmian indukcyjnosci cewki pod wplywem zmian sil, pochodzacych od poziomu, zasypania meterialem, zbiornika, dzialajacych na membrane 2 z rdzeniem ferrytowym 3 i odpowiednio zmieniajacych szczeline powietrzna miedzy elementem 3 • rdzeniem ferrytowym 4 z cewka 5.Zastosowanie ferrytowego rdzenia 4 o ksztalcie kubkowym umozliwia uzyskanie duzych zmian indukcyj¬ nosci cewki 5 dla przestrajania generatora LC 6 malej czestotliwosci w ukladzie Colpit'sa. Cewka 5 jest wydzielonym elementem obwodu rezonansowego generatora LC 6. Sygnal ciagly z generatora 6 zmieniajacy czestotliwosc jedynie pod wplywem ugiecia membrany doprowadzony jest do selektywnego elektronicznego przekaznika rezonansowego, w którego sklad wchodza filtr LC 7 o rezonansie równoleglym oraz tranzystorowy wzmacniacz 8 z przekaznikiem.Nacisk materialu na membrane 2 powoduje zmniejszenie szczeliny miedzy elementami ferrytowycmi 3 i 4 oraz zwiekszenie indukcyjnosci cewki 5 co powoduje z kolei zmniejszenie czestotliwosci generatora LC 6.Obecnosc selektywnego filtru LC 7 o rezonansie równoleglym umozliwia wiec wydzielenie we wzmacnia¬ czu 8 pasma tych malych czestotliwosci, które stanowia o progu zadzialania ukladu wzmacniacza 8 z przekazni¬ kiem. W wyniku zaniku nacisku na membrane czestotliwosc generatora 6 rosnie i po przekroczeniu odpowiedniej m. czestotliwosci przekaznik w wyniku selektywnego dzialania filtru LC rozlacza obwody sygnalizacji lub regulacji. Przez zastosowanie sprzezenia zwrotnego uzyskuje sie bardzo czuly i stabilny nie wykazujacy sklonnosci do wzbudzania sie.W przypadku szczeliny równej „O" i zastosowanej czestotliwosci 1100 Hz, przekaznik wykazuje stan „1", a na przyklad przy szczelinie równej 0,3 mm czestotliwosc generatora 6 wynosi 1500 Hz a przekaznik wykazuje stan „O". Ten sam stan wykazuje przekaznik przy szczelinie maksymalnej 2 mm i przykladowej czestotliwosci generatora 6 wynoszacej 3200 Hz. Miedzy generatorem 6 a filtrem 7 stosuje sie rezystor nastawny jako element90 233 3 regulacyjny; którym reguluje sie próg czulosci elektronicznego przekaznika rezonansowego a zetem jago seltktywnosc. Regulacja napiecia zmiennego podawanego z czlonu generatora 6 wplywa istotnie na seltktyw* nosc filtru 7 a zatem I na szerokosc pasma przenoszenia tych czestotliwosci, które stanowie o stanach „1" I „0" przekaznika w bloku 8. Rezystor nastawny umozliwia wiec zwiekszanie lub zmniejszanie czulosci mechanicznej czujnika membranowego poprzez zmiane szczeliny pomiedzy rdzeniami ferrytowymi 3 14. Np. zmniejszenie wartosci sygnalu z generatora rezystorem nastawnym powoduje zwiekszenie selektywnosci ukladu. Mozliwe jest wówczas mechaniczne zmniejszenie szczeliny rdzeniem ferrytowym 4 co powoduje zwiekszenie czulosci czujnika. Wielkosc szczeliny dobierana jest do istniejacej sytuacji i zalezna od wymaganej wysokosci napelnienia zbiornika materialem oraz wlasciwosci fizycznych tego materialu. Najnizsza czestotliwosc generatora LC 6 wynikajaca z najwiekszego zblizenia elementów 3 i 4 jest równa czestotliwosci rezonansowej selektywnego filtru LC7. W wyniku tego nie ma mozliwosci przestrojenia generatora LC w kierunku nizszych od zalozonych czestotliwosci, a zatem i mylnego zadzialania ukladu czujnika indukcyjnego.Uklad dziala przy mocy sygnalu sterujacego malej czestotliwosci 2X10~*W, a dla calego ukladu wzmocnienia wynosi 2X 106. Moc doprowadzona do czujnika wynosi 3X 10~4W. Zwarcie lub rozwarcie linii przesylowej 10 powoduje zerwanie drgan generatora i stan „0" przekaznika w czlonie 8. PL