SU491036A1 - Сигнализатор уровн - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области приборостроени , а именно к устройствам контрол  уровн  жидких и сыпучих взрывоопасных сред и может примен тьс  в горнодобывающей , химической и других отрасл х промышленности . Известны устройства дл  измерени  уровн  сыпучих и жидких сред, основанные на принципе измерени  активного сопротивлени  между электродом датчика и контролируемой взрывоопасной средой, содержапдие источник питани , усилитель посто нного тока, реле времени, электродный датчик с охранным кольцом. Недостатками известного устройства  вл ютс  низкие помехоустойчивость и надежность , которые обусловлены тем, что усилитель посто нного тока не имеет электрической разв зки от цепей датчика, и наводки переменного тока, имеющие место в выходной цепи датчика, поступают на вход усилител , что приводит к полным срабатывани м. Кроме того , отсутствие разв зки между цеп ми датчика и входом усилител  приводит к выходу усилител  из стро  при случайных замыкани х силовой сети с кабелем, соедин ющим электрод. Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости и разделение искроопасных цепей усилител  и искробезопасных цепей датчика. Указанна  цель достигаетс  тем, что сигнализатор снабжен магнитным усилителем, обмотка возбуждени  которого соединена с источником питани , выходна  обмотка соединена со входом детектора, а обмотка управлени  соединена одним концом с электродом датчика, а другим - с охранным кольцом и искробезопасным выходом источника питани . Сущность изобретени  по сн етс  чертежом , на котором представлена блок-схема предлагаемого сигнализатора. Сигнализатор уровн  содержит источник переменного напр жени  1, от которого питаетс  выпр митель 2, питающий в свою очередь усилитель посто нного тока 3, реле времени 4 и выпр митель 5, имеющий искробезопасный выход. Вход усилител  3 через детектор 6 соединен с выходной обмоткой магнитного усилител  7, обмотка возбуждени  которого соединена с источником питани , а обмотка управлени  - одним концом соединена с электродом датчика 8, а другим концом - с искробезопасным выходом выпр мител  5 и охранным кольцом датчика. Магнитный усилитель выполнен на Ш-образном сердечнике, имеющем пр моугольную петлю гистерезиса, причем на боковых кернах сердечника размещены обмотка возбуждени  и выходна , имеюша  равное количество витков, кажда  из которых состоит из двух равных частей, включенных встречно-последовательно . На среднем стержне сердечника размещена обмотка управлени .

Такое включение обмоток обеспечивает вычитание магнитных потоков, создаваемых каждой секцией обмотки возбуждени  и замыкающихс  ио среднему стержню, и следовательно , Э.Д.С., наводима  в обмотке управлени  в каждый момент времени, равна нулю, а Э.Д.С., которые индуктируютс  в секци х выходной обмотки, складываютс .

Детектор 6 предназначен дл  детектировани  сигнала, снимаемого с выходной обмотки магнитного усилител  и его инвертировани  и подключен своим выходом на вход усилител  посто нного тока 3.

На выходе усилител  3 включено электромагнитное реле, управл ющее реле времени 4. Усилитель посто нного тока имеет релейную выходную характеристику и независимый выход , необходимый в некоторых случа х, например , дл  предупредительной сигнализации или индикации.

Реле времени 4 имеет электронную схему с регулируемой выдержкой времени, позвол ющей производить необходимую уставку выдержки времени. На выходе реле времени также включено электромагнитное реле, контакты которого выведены в цепь сигнализации , индикации или управлени . Кроме того, реле времени имеет независимый вход, что позвол ет в необходимых случа х использовать уровнемер и как реле времени.

Электродный датчик уровн  8 снабжен охранным кольцом, которое предназначено дл  уменьшени  активных утечек тока мелсду электродом и «землей в услови х сильной запыленности и большой влажности.

Сигнализатор работает следуюц им образом . При включении сигнализатора в сеть и незаполненной емкости цепь обмотки управлени , последовательно с которой включен электродный датчик уровн , разомкнута, по обмотке возбуждени  протекает переменный ток, в выходной облютке индуктируетс  э.д.с., котора  детектируетс  детектором и инвертируетс , т. е. на входе усилител  имеетс  запирающий потенциал, усилитель выключен, реле времени выключено; в обмотке управлени  переменна  э.д.с. отсутствует.

При достижении материалом заданного контролируемого уровн  цепь обмотки управлени  замыкаетс  через контролируемый материал , «землю и электрод датчика уровн , и по обмотке протекает посто нный ток, что приводит к насыщению сердечника магнитного усилител , э.д.с. выходной обмотки равна нулю , на выходе детектора-инвертора по вл етс  открывающий усилитель сигнал, срабатывает выходное реле усилител , а затем реле времени после истечени  установленной выдержки .

После снижени  уровн  материала цепь обмотки управлени  размыкаетс , и схема приходит в исходное состо ние.

Замыкание концов обмотки управлени  не приводит к срабатыванию сигнализатора, так как наведенна  в ней э.д.с. равна нулю.

Посто нно действующие или импульсные «наводки переменного тока в цепи обмотки управлени  не вли ют на работу схемы, так как обмотка управлени  имеет значительно большее число БИТКОВ по сравнению с выходной обмоткой, и э.д.с. помехи будет ослаблена в соответствии с коэффициентом трансформации . Кроме того встречно-носледовательное включение секций выходной обмотки приводит к тому, что наведенные в них э.д.с. помехи взаимно компенсируютс  и не попадают на вход усилител .

При попадании силового напр жени  на вход обмотки управлени  в результате замыкани  кабел , соедин ющего электрод датчика с сетью, сердечник насыщаетс , а элементы усилител  оказываютс  защищенными от силового напр жени  вследствие имеющейс  электрической разв зки.

Таким образом, сигнализатор обеспечивает полную помехоустойчивость устройства от «наводок переменной э.д.с. в цепи управлени , защиту элементов усилител  от случайных замыканий силовой сети с кабелем, соедин ющим электрод датчика, электрическую разв зку искробезопасной цепи датчика от искроопасной входной цепи усилител  посто нного тока.

Предмет изобретени 

Сигнализатор уровн  жидких и сыпучих сред, содержащий электродный датчик с охранным кольцом, источник питани  с искробезопасным выходом, усилительный блок, включающий в себ  последовательно соединенные детектор и усилитель посто нного тока , и блок регулируемой временной задержки, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  помехоустойчивости и разделени  искроопасных цепей усилител  и искробезопасных цепей датчика, он снабжен магнитным усилителе.м, обмотка возбуждени  которого соединена с источником питани , выходна  обмотка соединена со входом детектора, а обмотка управлени  соединена одним концом с электродом датчика, а другим - с охранным кольцом и искробезопасным выходом источника питани .

8 цепь сигнализации, индикации или упрадлена 

Независимый бкод - Независимый дыход