SU1401287A1 - Автогенераторное реле уровн воды - Google Patents

Abstract

Изобретение м.б. использовано дл  сигнализации о заполнении жидкост ми резервуаров . Цель изобретени  - повышение эффективности и надежности функционировани  реле. Изменение уровн  воды в резервуаре преобразуетс  в изменение выходной частоты автогенератора, котора  затем поступает в исполнительный орган - реле. Ширина зоны уровн  воды, в которой колебани  отсутствуют, зависит от величины сопротивлени  реостата RP и может регулироватьс  в заданных значени х. Включение разделительного конденсатора позвол ет устранить вли ние RP на положение рабочей точки на вольт-амперной характеристике негатива . Контроль работоспособности устр-ва в зоне отсутстви  колебаний осуществл етс  раз.мыканием емкостной ветви автогенераторного реле, напр., в точке В. 3 ил. I (Л

Description

tsD

00

I Изобретение относитс  к устройствам дл  контрол  уровн  жидкостей и может быть использовано дл  сигнализации о заполне- лн жидкост ми различных резервуаров, в I частности в вод ных системах теплоэнер- г(тических установок.

Цель изобретени  - повышение эффективности и надежности функционироваи  реле путем обеспечени  двухпорого- Еого контрол  уровн  контролируемой жидкости .

На фиг. 1 показана функциональна 

хема автогенераторного реле уровн  воды; йа фиг. 2 - эквивалентна  схема автогене- fiBTOpa по переменному току, в которой

ктивное сопротивление последовательной 1 епи металлический штырь - вода корпус резервуара заменено переменным резистором Re, а негатрон - отрицательным дифференциальным сопротивлением на фиг. 3 -

раница области устойчивости и возбуждеи , построенна  в плоскости параметров

RP. I Rl i

E

IRr

Граница, раздел юща  области устойчивости и возбуждени  данной схемы (фиг. 2) задаетс  аналитически следующими уравнени ми:

:i)

iRl RaHRl

-

I R l V

С I Rl

2

(2)

где IR I - модуль отрицательного дифференциального сопротивлени  не- 20гатрона в рабочей точке.

Частота колебаний со вблизи границы (фиг. 3) определ етс  выражени ми

Устройство состоит из кондуктометриче- ского чувствительного элемента, физически представл ющего собой активное сопротивление последовательной цепи, состо щей из металлического щтыр  1, погруженного в онтролируемую среду, и корпуса 2 резерву- фа, выполненного из провод щего ток материала , в котором находитс  вода, причем итырь чувствительного элемента отделен от :тенки резервуара прокладкой 3, выполнен- гюй из непровод щего ток материала, автогенератора 4 с параллельным колебательным контуром, состо щим из индуктивности L 5 и емкости С 6, активный элемент которого выполнен на двухполюснике с отрицательным дифференциальным сопротивлением - негатроне 7, подключенном парал- лельно LC-контуру, источника 8 питани , |параллельно негатрону включена последо- |вательна  цепь, состо ща  из разделитель- ного конденсатора Ср 9 и регулировочного реостата RP 10, выход автогенератора через буферный каскад 11 подсоединен к входам ;двух реле 12 и 13, включенных параллельно и настроенных на различные частоты срабатывани , которые подключены к входу исполнительного органа 14, например, пускател  насоса, один вывод кондуктомет- рического чувствительного элемента подсоединен к обкладке конденсатора 6 колебательного контура, а второй через воду к стенке резервуара, электрически соединенной с общей щиной устройства.

Устройство работает следующим образом.

Изменение уровн  воды в резервуаре преобразуетс  в изменение выходной частоты автогенератора, котора  затем поступает в исполнительный орган-реле.

25

Ю|

VT7:3

Р

(3)

30

002

у CR|- L

- Ш R Р

(4)

35 Если щтырь кондуктометрического чувствительного элемента не погружен в воду, то сопротивление последовательной цепи штырь - воздух - корпус резервуара Re достаточно велико. В этом случае изображающа  точка системы (фиг. 3) находитс  в

крайне правом положении (т. AI), при этом схема генерирует сигнал частотой 0)2, определ емой формулой (4). Далее этот высокочастотный сигнал через буферный каскад 11, предназначенный дл  исключени  вли ни 

д5 последующих каскадов (частотных реле 12 и 13) на работу автогенераторной схемы, поступает на вход реле 12, настроенного на частоту срабатывани  со2, выход которого подключен к входу исполнительного органа 14. Полученный высокочастотный сигнал

50 свидетельствует о том, что уровень воды в резервуаре находитс  ниже первого (нижнего ) порогового значени  и может использоватьс  в системе контрол  в качестве управл ющего дл  включени  насосов.

Когда уровень воды достигнет металли55 ческого штыр , активное сопротивление RC цепи штырь - вода - корпус резервуара резко уменьшитс , что приводит к смещению изображающей точки в направлении

границы области устойчивости, заштрихованной на фиг. 3, причем ее ордината остаетс  посто нной и определ етс  величиной сопротивлени  реостата Rp. В результате изображающа  точка пересечет границу справа и колебани  сорвутс  (т. А2), что свидетельствует о достижении контролируемого уровн  второго (промежуточного) порогового значени .

Дальнейшее повышение уровн  воды в резервуаре приводит к дальнейшему уменьшению сопротивлени  Re. При этом изображающа  точка системы пересечет левую ветвь границы области устойчивости и переместитс  в положение АЗ (фиг. 3). Схема, согласно (3), вновь начнает генерировать колебани , но на более низкой частоте шь Низкочастотный сигнал через буферный каскад 11 поступает на вход реле 13, настроенного на частоту срабатывани  мь и далее в исполнительный орган 14. Полученный сигнал свидетельствует о превышении уровн  воды третьего (верхнего) порогового значени  и служит аварийным в системе контрол , а также используетс  в качестве управл ющего дл  выключени  насосов и других устройств подпитки воды в установке .

Значени  частот колебаний, соответствующих нижнему-и верхнему уровн м воды в резервуаре, различаютс  на пор док и более, а щирина зоны уровн  воды, в которой колебани  отсутствуют, зависит от величины сопротивлени  реостата RP и может регулироватьс  в заданных значени х при настройке автогенератора. Включение разделительного конденсатора СР позвол ет устранить вли ние регулировок RP на положение рабочей точки на вольт-амперной характеристике негатрона .

Контроль работоспособности устройства в зоне отсутстви  колебаний осуществл 

етс  размыканием емкостной ветви автогенераторного реле, например в точке В (фиг. 1). Такой разрыв эквивалентен нахождению металлического щтыр  в воздухе, а следовательно, перемещению изображающей точки системы в крайне правое положение (т. AI) и генерации сигнала частотой С02, который может быть зарегистрирован частотным реле 13 по описанному принципу.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Автогенераторное реле уровн  воды, содержащее автогенератор гармонических колебаний на активном элементе с парал5 лельным индуктивно-емкостным колебательным контуром и источником питани , кон- дуктометрический чувствительный элемент, расположенный в контролируемом резервуаре , и исполнительный орган, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективно сти и надежности функционировани  реле путем обеспечени  двухпорогового контрол  уровн  контролируемой жидкости, в него введены последовательна  цепь из разделительного конденсатора и регулировочного

   5 реостата, буферный каскад и два параллельно включенные реле с различной частотой срабатывани , при этом активный элемент автогенератора выполнен в виде двухполюсника с отрицательным дифференциальным сопротивлением, подключенного параллельно

   0 колебательному контуру, параллельно активному элементу включена последовательна  цепь из разделительного конденсатора и регулировочного реостата, выход автогенератора через буферный каскад подсоединен к входам двух частотных реле, выход которых

   5 подключен к исполнительному органу, кон- дуктометрический датчик включен в емкостную ветвь колебательного контура, а стенка резервуара соединена с общей шиной.

   г- 2

   С

   L

   Л

   }

   фиг. 2

   /f

   К