SU1068720A1 - Сигнализатор уровн - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  контрол  уровн  сыпучих материалов и может найти применение в производстве строительных материалов химии, пищевой промышленности и т.д. Известен вибрационный сигнализатор уровн , содержащий щуп, св занный с вибратором, и измерительное устройство в виде замыкающих электри ческих контактов Cl. Наиболее близким .к предлагаемому по технической сущности  вл етс  вибрационный сигнализатор уровн , содержащий две электромагнитные катушки с подвижным  корем Сщупом), установленным на упругих элементах, генератор импульсов, фильтр, выпр митель , соединенный со входом интегрирующего блока, вькод которого через нуль-орган соединен с блоком индикации 21.. Недостатком известных сигнализаторов  вл етс  низка  эксплуатационна  надежность, обусловленна  непрерывной во времени деформацией упругих элементов с большой частотой. Целью изрбретени   вл етс ,повыше ние эксплуатационной надежности сигнализатора уровн . Поставленна  цель достигаетс  тем что в сигнализаторе уровн , содержащем электромагнитную- катушку с подвижным  корем, установленным на упругих элементах, генератор импульсов выпр митель, соединенный с первым входом интегрирующего блока, выход которого через нуль-орган соединен с первым входом блока индикации, в цеп катушки введены бесконтактный ключ и датчик тока, выход которого соединен с выпр мителем, выход генератора импульсов соединен с управл ющим входом бесконтактного ключа и с вторыми входами интегрирующего блока и блока индикации, а интегрирующий бло выполнен в виде последовательно сое-диненных элементов НЕ и усилител интегратора с односторонним ограничением , один вход которого соединен с выпр мителем, второй вход через элемент НЕ - с генератором импульсов а выход - с входом нуль-органа. На фиг. 1 представлена функциона льна  схема предлагаемого сигнализатора уровн ; на фиг. 2 - эпюры на пр жений, по сн ющие его работу. Сигнализатор уровн  содержит элек тромагнитную катушку 1 (фиг. 1) с магнитопроводом 2, которые укреплены на корпусе 3 и совместно с подвижным  корем 4 установлены на упругих элементах 5 с зазором по отношению к электромагнитной катушке 1 в резервуаре , уровень среды в котором контролируетс . При этом  корь 4 установ лен вертикально, что позвол ет конт ролируемой среде под действием.гравитационных сил проходить через зазор между  корем 4 и катушкой 1 (перпендикул рно плоскости чертежа). Катушка 1 через датчик 6 тока и бесконтактный ключ 7 подключена к источнику переменного напр жени . Бесконтактный ключ 7 коммутируетс  генератором 8 импульсов, выход которого подключен также к второму входу интегрирующего блока 9 и к втррому входу блока 10 индикации, первый вход которого через нуль-орган 11 соединен с выходом интегрирующего блока 9, первый вход которого через выпр митель 12 соединен с датчиком б тока. Интегрирующий блок,9 включает в себ  элемент НЕ 13 и усилитель-интегратор 14с односторонним ограничением, первый вход которого соединен с выпр мителем 12, второй вход через элемент НЕ 13 - с генератором 8 импульсов , а выход - с входом нуль-органа 11. Блок 10 индикации содержит два формировател  15 и 16 импульсов, два триггера 17 и 18 с раздельными входами, и элемент ЗАПРЕТ 19, первый вход которого через первый -формирователь 15 имдульсов соединен с выходом генератора 8импульсов и входом второго формировател  16 импульсов, вход которого соединен с первым йходом первого триггера 17, второй вход которого соединен с выходом нуль-органа 11 и вторым входсм второго . триггера 18, первый вход которого соединен с выходом, элемента ЗАПРЕТ 19, второй вход которого соединен с выходом первого триггера 17. На фиг. 2 обозначены напр жение 1Ц источника переменного напр жени , напр жение U на выходе генератора 8 импульсов, напр жение U на выходе бесконтактного ключа 7, напр жение и на выходе датчика 6 тока, напр жение иJ на выходе выпр мител  12, напр жение и, на выходе интегрирующего блока 9, опорное напр жение U-, в нуль-органе 11, напр жение UD на выходе нуль-органа 11, напр жение Ug на выходе второго формировател  16 импульсов, напр жение U на выходе первого триггера 17, напр жение Ui на выходе первого формировател  15 импульсов, напр жение на выходе элемента ЗАПРЕТ 19, напр жение U:,3 выходе второго триггера 18 (напр жение на выходе блока 10 индикации ), напр жение выходе элемента НЕ 13. . Сигнализатор работает следующим образом. Напр жение 1Ц (фиг. 2,а,б) источника переменного напр жени  через бесконтактный ключ 7 и датчик 6 тока (например, резистор) поступает на электромагнитную катушку 1. Бесконтактный ключ 7 коммутируетс  генератором 8 импульсов, формирующим напр жение и в виде последовательност импульсов пр моугольной формы, период повторени  которых значительно больше периода переменного напр жени и. Длительность импульсов п состав л ет половину периода их повторени .

При поступлении на управл ющий вход бесконтактного ключа 7 импульсов и он открываетс , и на электромагнитную .катушку 1 через датчик тока 6 подаетс  напр жение и (фиг. 2,а,б), повтор ющее напр жение и на, интервале действи  импульсов

2-ПодДействием напр жени  U- через

электромагнитную катушку 1 и датчик 6 тока протекает переменный ток, вызывающий прит гивание подвижного  кор  4 к электромагнитной.катушке 1. На датчике -6 тока образуетс  напр жение и f пропорциональное протекающему через него току и, следовательно , отражающее переходной процесс-по току, протекающему в цепи электромагнитной катушки-1. Длительность импульсов U2 выбрана такой, что переходной процесс по току за врем  действи  импульсов и2 заканчиваетс . Напр жение и выпр мл етс  вь1пр мителем 12 (фиг. 2,а,б кривые и), и подаетс  на первый вход интегрирующего блока 9.

Дальнейшее функционирование эле-, ментов сигнализатора уровн  определ етс  отсутствием или наличием контролируемой среды в зазоре между  корем 4 и электромагнитной катушкой 1.

. При отсутствии контролируемой среды в эазоре подвижный  корь 4 полностью прит гиваетс  к электромагнитно катушке 1. Индуктивность катушки при этом максимальна, .и в установившемс  режиме ток, протекающий через, катушку 1, а следовательно, и напр жение и. и Ug будут минимальными (фиг. 2,аНапр жение , приводит к по влени на выходе интегрирующего блока 9 нарастающего напр жени  1 , которое поступает на вход нуль-органа 11. В нуль-органе 11 напр жение 1 сравниветс  с опорным напр жением .j, определ ющим настройку нуль- органа 11. Поскольку в рассматриваемом случае установившеес  значение напр жени  Ur мало, за врем  действи  напр жени U2 напр жение не достигнет уровн  опорного напр жени  :-,. Напр жение Ug на выходе нуль-органа 11 равно нулю. Напр жение -д поступает на. первый вход блока 10 индикации, т.е.

на второй вход первого триггера 17 с раздельными входами . (фиг. 1), на первый вход которого с выхода второг формировател  16 импульсов поступает напр жение Ug (фиг. 2,а/ в виде последовательности импульсов пр моуголной формы фиксированной длительности Импульсы Ug устанавливают на выходе триггера 17 напр жение LL , равное нулю. Поскольку напр жение U g на интервалах действи  импульсов и равно нулю, состо ние триггера 17 не изменитс . Напр жение на выходе блока индикации и, равно нулю, что фиксирует отсутствие контролируемой среды в зазоре.

Импульсы и 2 поступают одновременно на второй вход интегрирующего блока 9, т.е. на вход элемента НЕ 13 формиру  на его выходе напр жение IL которое, поступа  на второй вход интегрирук цего усилител  14 с односторонним ограничением, вызьлвает быстрый спад напр жени  и на его выходе до нул , подготавлива  сигнализатор уровн  к измерению уровн  на следующем периоде напр жени  и.

При наличии в зазоре материала последний преп тствует полному прит жению  кор  4 к электромагнитной катушке 1, т.е. в установившемс  режиме величина зазора отлична от нул . Индуктивность катушки при этом значительно ниже, чем в случае, когда зазор равен нулю.

Ток, протекающий через катушку 1, и напр жени  и и Uf (фиг. 2,б возрастут . Напр жение U, на выходе интегрирующего блока возрастает и достигает уровн  срабатывани  нуль-органа на интервале действи  импульсов U2. На выходе нуль-органа формируетс  напр жение в виде импульсов пр моугольной формы фиксированной длительности , передние фронты которых определ ютс  моментами совпадени  напр жений и и и (фиг. 2,6). Напр жение и.,3 выходе блока 10 индикации отлично от нул , что фиксирует наличие среды в зазоре между  корем и электромагнитной катушкой 1. Напр жение с выхода блока индикации может быть подано на какой-либо сигнальный элемент или в- систему автоматического контрол  или управлени  уровнем среды в резервуаре.

Благодар  значительному снижению Чо(стоты деформаций упругих элементо на которых установлен подвижный  корь, повыиаетс  срок службы сигналиэатора .

Claims (1)

1. (54 ) (57 ) СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ, содержащий электромагнитную катушку, с подвижным якорем, установленным на упругих элементах, генератор импульсов, выпрямитель, соединенный с пер вым входом интегрирующего блока, выход которого через нуль-ррган соединен с первым входом блока индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, в цепь катушки введены бесконтактный ключ и датчик тока, выход которого соединен с вы прямителем, выход генератора |(мпульсов соединен с управляющим входом бесконтактного ключа и с вторыми входами интегрирующего блока и блока индикации, а интегрирующий блок'выполнен в виде последовательно соединенных элементов НЕ и усилителя-интегратора с односторонним ограниче нием, один вход которого соединен с выпрямителем, второй вход через элемент НЕ - с генератором импульсов, а выход - с входом нуль-органа.