RU2010498C1

RU2010498C1 - Device for indicating critical liquid level

Info

Publication number: RU2010498C1
Application number: RU92010091A
Authority: RU
Inventors: Ю.Э. Герзанич; В.Г. Мнев; Ю.А. Витрук
Original assignee: Многоотраслевой производственно-сервисный кооператив "Старая Москва"
Priority date: 1992-12-16
Filing date: 1992-12-16
Publication date: 1994-04-15
Also published as: CN1093463A

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: signals from generator of bipolar pulses enter the key element and the unit for discrimination of low-frequency signal together with potential from sensor to be installed in tank with monitored liquid level. If said potential is other than zero, the key element turns on light and audio signals indicating a critical level of monitored liquid. EFFECT: improved design. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к средствам сигнализации уровня жидкости в опрыскивателях машин внесения удобрений, уровня жидкости у поливных машин, а так же другого рода средствам контроля уровня жидкости. The invention relates to agricultural machinery, and in particular to means for signaling a liquid level in sprayers of fertilizer application machines, liquid level in irrigation machines, as well as another kind of means for controlling liquid level.

Известно устройство для сигнализации критического уровня жидкости, содержащее генератор импульсов, датчик для установки в емкости с контролируемым уровнем жидкости, ключевой элемент и световой индикатор. В данном случае, при достижении жидкостью критического уровня уменьшается частота генерации импульсов, что позволяет сработать ключевому элементу и включить световой индикатор. A device for signaling a critical liquid level, comprising a pulse generator, a sensor for installation in containers with a controlled liquid level, a key element and a light indicator. In this case, when the liquid reaches a critical level, the pulse generation frequency decreases, which allows the key element to work and the light indicator to turn on.

Недостатком указанного устройства является наличие гистерезиса в характеристике устройства, необходимость постоянного контроля уровня тока срабатывания ключевого элемента и наличие электролизных процессов в объеме жидкости. The disadvantage of this device is the presence of hysteresis in the characteristics of the device, the need for constant monitoring of the current level of operation of the key element and the presence of electrolysis processes in the liquid volume.

Также известно устройство для сигнализации критического уровня жидкости, содержащее контактный датчик, генератор сигналов и сигнальный блок, в котором осуществляется сравнение уровней сигналов с выхода генератора, причем, один сигнал поступает непосредственно по контролируемой среде, а другой подается по среде через перегородку, высота которой обуславливает заданный контролируемый уровень. It is also known a device for signaling a critical liquid level, comprising a contact sensor, a signal generator and a signal unit, which compares signal levels from the output of the generator, moreover, one signal is supplied directly from the controlled medium, and the other is sent through the medium through the partition, the height of which determines set controlled level.

Недостатком указанного устройства является его сложность и невозможность оперативной перестройки заданного уровня контроля. The disadvantage of this device is its complexity and the impossibility of real-time adjustment of a given level of control.

Наиболее близким к предложенному является устройство для сигнализации критического уровня жидкости, преимущественно для разного рода сельхозмашин, содержащее генератор двуполярных импульсов, контактный датчик для установки в емкости с контролируемым уровнем жидкости, усилитель сигнала, ключевой элемент и визуальный индикатор. При работе данного устройства сигнал с генератора поступает на усилитель сигнала через объем контролируемой жидкости и, усиливаясь, выделяется на ключевом элементе, причем, при недостаточном уровне жидкости ключевой элемент срабатывает и включается световая индикация. Closest to the proposed one is a device for signaling a critical liquid level, mainly for various kinds of agricultural machinery, containing a bipolar pulse generator, a contact sensor for installation in containers with a controlled liquid level, a signal amplifier, a key element and a visual indicator. During the operation of this device, the signal from the generator enters the signal amplifier through the volume of the monitored liquid and, amplifying, is allocated to the key element, moreover, when the liquid level is insufficient, the key element is activated and the light indication turns on.

Недостатком указанного устройства является то, что для перестройки уровня срабатывания датчика необходимо переналаживать место его установки, кроме того, для жидкостей с плохой электропроводностью датчик имеет узкий диапазон применения. The disadvantage of this device is that to adjust the level of response of the sensor, it is necessary to readjust the installation location, in addition, for liquids with poor electrical conductivity, the sensor has a narrow range of applications.

Целью данного изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства, повышение надежности его работы и полное исключение электролизных и разрушающих процессов в жидкости. The aim of this invention is to expand the operational capabilities of the device, increasing the reliability of its operation and the complete exclusion of electrolysis and destructive processes in liquids.

Данная цель достигается тем, что устройство снабжено буферным усилителем Т-образным RC-фильтром, формирователем нормированного сигнала, блоком выделения управляющего сигнала, формирователем сигнала звуковой сигнализации, при этом, выход генератора двуполярных импульсов посредством усилителя сигнала связан с Т-образным RC-фильтром и входом ключевого элемента, выход которого сообщен с входом формирователя сигнала звуковой сигнализации, выход Т-образного RC-фильтра связан с выходом контактного датчика для установки в емкости с контролируемым уровнем жидкости и посредством формирователя нормированного сигнала - с входом блока выделения управляющего сигнала, выход которого сообщен с входом буферного усилителя, в качестве нагрузки которого непосредственно включен визуальный индикатор и управляющий вход ключевого элемента, а также тем, что буферный усилитель выполнен в виде усилителя на составном транзисторе, а формирователь сигнала звуковой сигнализации выполнен в виде усилительного элемента, вход и инвертирующий выход которого связаны посредством последовательно включенных пьезоэлектрического излучателя и диода, при этом, параллельно диоду включен коллекторно-эмиттерный переход транзистора, база которого подключена к управляющему входу ключевого элемента, а между базой и эмиттером включен резистор смещения. This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a buffer amplifier with a T-shaped RC filter, a normalized signal shaper, a control signal extraction unit, an audio signal shaper, and the bipolar pulse generator output is connected to a T-shaped RC filter by a signal amplifier and the input of the key element, the output of which is communicated with the input of the shaper of the sound signal, the output of the T-shaped RC filter is connected to the output of the contact sensor for installation in a tank with the liquid level and by means of a normalized signal shaper - with the input of the control signal extraction unit, the output of which is communicated with the input of the buffer amplifier, the load of which is directly turned on by the visual indicator and the control input of the key element, as well as by the fact that the buffer amplifier is designed as an amplifier on a composite transistor, and the shaper of the audio signal is made in the form of an amplifying element, the input and inverting output of which are connected by means of series on Piezoelectric emitter and diode, in this case, the collector-emitter junction of the transistor is connected parallel to the diode, the base of which is connected to the control input of the key element, and a bias resistor is connected between the base and the emitter.

Анализ патентной и научно-технической информации показал, что предложенная совокупность признаков неизвестна, т. е. предложенное техническое решение соответствует критерию "новизна". The analysis of patent and scientific and technical information showed that the proposed set of features is unknown, that is, the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."

Поскольку данная конструкция выполнена на основе известных радиоэлементов, то предложенное техническое решение соответствует критерию "промышленная применимость". Since this design is based on known radioelements, the proposed technical solution meets the criterion of "industrial applicability".

Так как данное устройство позволяет на более высоком уровне осуществлять контроль уровня жидкостей с плохой электропроводностью без какого-либо вредного воздействия на жидкость или на материал датчика, то предложенное техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень". Since this device allows at a higher level to control the level of liquids with poor electrical conductivity without any harmful effects on the liquid or on the sensor material, the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".

На фиг. 1 представлена общая схема устройства; на фиг. 2 - схема подключения датчика. In FIG. 1 shows a general diagram of a device; in FIG. 2 - connection diagram of the sensor.

Устройство содержит генератор двуполярных импульсов 1, усилитель сигнала 2, Т-образный RC-фильтр 3, контактный датчик 4 для установки в емкости с контролируемым уровнем жидкости, формирователь 5 нормированного сигнала, блок 6 выделения управляющего сигнала, буферный усилитель 7, визуальный индикатор 8, линии питания 9, соединительный разъем 10, формирователь 11 сигнала звуковой сигнализации, ключевой элемент 12. The device comprises a bipolar pulse generator 1, a signal amplifier 2, a T-shaped RC filter 3, a contact sensor 4 for installation in a tank with a controlled liquid level, a normalized signal generator 5, a control signal extraction unit 6, a buffer amplifier 7, a visual indicator 8, power lines 9, connector 10, driver 11 of the audio signal, key element 12.

При этом, генератор 1 выполнен по известной схеме на логических элементах 561 серии, на них же выполнен и усилитель 2. Датчик 4 выполнен в виде электрода, помещенного в изолированный корпус, причем, конец электрода выступает из корпуса. Формирователь 5 нормированного сигнала выполнен по схеме генератора тока, а блок 6 - по схеме селектора. Буферный усилитель 7 выполнен в виде составного транзистора, ключ 12 может быть выполнен в виде транзистора с базовым управлением, а формирователь 11 - в виде логического элемента 13, охваченного цепью из пьезоэлектрического излучателя 14 диода 15, ключевого транзистора 16. При этом, между ключевым элементом 12 и формирователем 11 может быть установлен дополнительный усилительный элемент 17. At the same time, the generator 1 is made according to the known scheme on the logical elements of the 561 series, the amplifier 2 is also made on them. The sensor 4 is made in the form of an electrode placed in an insulated housing, and the end of the electrode protrudes from the housing. Shaper 5 of the normalized signal is made according to the scheme of the current generator, and block 6 according to the selector circuit. The buffer amplifier 7 is made in the form of a composite transistor, the key 12 can be made in the form of a transistor with basic control, and the driver 11 - in the form of a logic element 13, covered by a circuit of a piezoelectric emitter 14 of the diode 15, the key transistor 16. Moreover, between the key element 12 and the shaper 11 can be installed additional amplifying element 17.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Двуполярный сигнал с генератора 1 через усилитель 2 поступает на ключевой элемент 12 и на фильтр 3 и далее на датчик 4 и формирователь 5. При контакте датчика 4 с жидкостью исполнительный сигнал на блоке 6 отсутствует, поскольку уровень сигнала недостаточен для полного открывания формирователя 5 и следовательно блока 6, в соответствии с чем усилитель 7 закрыт и визуальный индикатор 8 не включен. Аналогично, не включен ключевой элемент 12, импульсы с усилителя 2 не проходят на формирователь 11, который не срабатывает. В противном случае, при отсутствии контакта датчика 4 с жидкостью сигнал после фильтра 3 беспрепятственно, вследствие большей амплитуды, поступает через формирователь 5, и блок 6 выделяет управляющий сигнал, достаточный для срабатывания буферного усилителя 7, т. е. включения визуального индикатора 8. Одновременно с этим, срабатывает ключевой элемент 12 и начинает пропускать импульсы от усилителя 2 через элемент 17 на формирователь 11. Ключевой транзистор 16 также открывается, и пьезоэлемент (излучатель) 14 через него подключается для подачи звукового сигнала, т. е. включается формирователь 11 на излучение звукового сигнала-оповещения о недопустимом (критическом) уровне контролируемой жидкости. The bipolar signal from the generator 1 through the amplifier 2 is fed to the key element 12 and to the filter 3 and then to the sensor 4 and the driver 5. When the sensor 4 is in contact with the liquid, there is no actuating signal on the unit 6, because the signal level is insufficient to fully open the driver 5 and therefore unit 6, whereby the amplifier 7 is closed and the visual indicator 8 is not turned on. Similarly, the key element 12 is not included, the pulses from the amplifier 2 do not pass to the shaper 11, which does not work. Otherwise, in the absence of contact of the sensor 4 with the liquid, the signal after the filter 3 unhindered, due to the larger amplitude, enters through the former 5, and block 6 emits a control signal sufficient to trigger the buffer amplifier 7, i.e., turn on the visual indicator 8. At the same time with this, the key element 12 is triggered and begins to pass pulses from the amplifier 2 through the element 17 to the driver 11. The key transistor 16 also opens, and the piezoelectric element (emitter) 14 is connected through it to supply sound th signal r. e. generator 11 is activated by radiation sound notifications Inappropriate (critical) of controlled liquid level.

Применение указанного устройства позволяет эффективно контролировать критический уровень жидкости, особенно с плохой электропроводностью, а также полностью исключает какие-либо коррозийные процессы на поверхности электрода датчика, что дает возможность применять данное устройство при контроле агрессивных сред, применяемых в сельскохозяйственном производстве, а также эффективно контролировть заданный уровень жидкости, например в тракторной и автомобильной технике для контроля уровня, например, охлаждающей жидкости двигателя, рабочих сельскохозяйственных отр. органов и т. д. (56) Патент Великобритании N 2117910, кл. G 01 F 23/24, 1983. The use of this device allows you to effectively control the critical level of the liquid, especially with poor electrical conductivity, and also completely eliminates any corrosive processes on the surface of the sensor electrode, which makes it possible to use this device to control aggressive environments used in agricultural production, as well as effectively control the set liquid level, for example in tractor and automobile equipment for level control, for example, engine coolant, of whose agricultural neg. organs, etc. (56) British Patent N 2117910, cl. G 01 F 23/24, 1983.

Claims

1. A device for signaling a critical liquid level, comprising a bipolar pulse generator, a contact sensor for installation in containers with a controlled liquid level, a signal amplifier, a key element and a visual indicator, characterized in that it is equipped with a buffer amplifier, a T-shaped RC filter, a normalized signal shaper, a control signal extraction unit, an audio signal shaper, and the output of the bipolar pulse generator by means of a signal amplifier is connected to a T-arr With the help of the RC filter and the input of the key element, the output of which is connected to the input of the sound signal driver, the output of the T-shaped RC filter is connected to the output of the contact sensor for installation in a tank with a controlled liquid level and, through the driver of the normalized signal, to the input of the control a signal whose output is communicated with the input of the buffer amplifier, the load of which includes a visual indicator and a control input of the key element.

2. The device according to p. 1, characterized in that the buffer amplifier is made in the form of an amplifier on a composite transistor.

3. The device according to claim 1, characterized in that the shaper of the sound signal is made in the form of an amplifying element, the input and inverting output of which are connected by means of a piezoelectric emitter and a diode connected in series, while the collector-emitter junction of the transistor is connected in parallel with the diode, the base of which connected to the control input of the key element, and a bias resistor is connected between the base and the emitter.