SU662812A1 - Уровнемер - Google Patents

Description

(54 УРОВНЕМЕР

I

Изобретение относитс  к области, приборостроени  и предназначенодл  измерени , уровн  жидкости.

Известны уровнемеры, содержащие по: плавок, подвешенный на перфорированной металлической ленте, переброшенной через ролик, св занный с зубчатым колесом. Другой конец ленты нагружен противовесом. Зубчатое колесо своими зубь ми отклон ет пластину контактора в ту, либо в другую сторону в зависимости от перемещени  поплавка , в результате чего на контакторе вырабатыватотс  импульсы положительной или отрицательной пол рности J1. Устройство формировани  импульсов в этом уровнемере состоит из механических элементов: зубь  зубчатого колеса, пластина, контактор, которые не могут обеспечить высокую надежность , работы уровнемера ввиду возникновени  остаточной деформации пластин контактора и нарушени  переходных сопротивлений в контактах.

Эти недостатки устранены в уровнемерах , в которых дл  формировани  измерительных импульсов используютс  посто нные магниты и магнитоуправл емые контакты ...

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  уровнемер, содержащий поплавок, св занный через гибкий элемент с барабаном, соединенным через редуктор с преобразователем угла поворота, выполненнь1м в. виде св занного с редуктором диска -с укрепленными на нем посто нными магнитами и магнитоуправл емыми контактами, источник питани  и подключенный к преобразователю угла поворота счетчик импульсов с переключателем. Переключатель представл ет собой вспомогательный магнитоуправл емый кон.такт, взаимодействующий с посто нным магнитом, закрепленным на стреле, котора  через скольз щий зажимной механизм соединена с диском . При вращении диска водном направлении зажимной механизм поворачивйет стрелу с магнитом, приближа  его к вспомогательному магнитоуправл емому контакту.. Последний переключает .счетчик импульсов на сложение измерительных импульсов, поступающих с основного магнитоуправл емого крнтЙкта.. При вращении диска в обратном направлении посто нный магнит удал етс  от вспомогательного геркона магнитоуправл емого контакта, переключа  счетчик на вычитание измерительных импульсов 2J.

Недостатками известного уровнемера  вл ютс  сложна  конструкци  из-за наличи  сложного переключател  и низка  надежность работы из-за деформации стрелы и заедани  зажимного механизма.

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции и повышение надежности работы: .

Эта цель достигаетс  тем, что в известном уровнемере, содержащем поплавок, св занный через гибкий элемент с мерным барабаном , соединенным через редуктор с преобразователем узла поворота, выполненным в виде св занного с редуктором диска с укрепленнь1ми на нем посто нными магнитами и магнитоуправл емыми контактами, смещенными один относительно другого, источник питани  и счетчик импульсов, подключенный к выходу преобразовател  угла поворота , в преобразователь угла поворота введены дифференцирующа  RC-цепь и резистор причем один из магнитоуправл емых контактов преобразовател  угла поворота включен через резистор параллельно источнику питани  и дифференцирующей RC-цепи, дру гой магнитоуправл емый контакт подключен между общей точкой конденсатора и резистора дифференцирующей цепи и одной из выходных клемм, подсоединенных параллельно резистору дифференцирующей цепи,

На фиг. 1 изображена конструкци  описываемого уровнемёра; на фиг. 2 - электрическа  схема уровнемера; на фиг. 3 - диаграммы работы схемы.

Уровнемер содержит поплавок ),с втулками 2, скольз щими при перемещении попоплавка по направл ющим проволокам 3, нат нутым между дном 4 и крыщкой 5 резервуара . Верхние концы проволок 3 креп тс  к двум нат жным устройствам 6, обеспечивающим посто нное нат жение направл ющих проволок 3.

Поплавок 1 щарнирно св зан гибким элем нтом , выполненным в виде перфорированной стальной ленты 7, котора , проход  через направл ющий зубчатый ролик 8, нама .тываетс  на мерный барабан 9.

На одном валу с мерным барабаном 9 посажены зубчатое .колесо 10 и устройство дл  нат жени  стальной ленты, выполненное в виде неподвижно закрепленного пружинного двигател  11 с посто нным моментом , под действием которого барабан 9 наматывает стальную ленту 7 при движении поплавка 1 вверх.

Зубчатое колесо 10 вместе с щестерн ми 12, 13, 14 образует редуктор. На ведомом валу редуктора посажен диск 15, на котором закреплены стержневые посто нные магниты 16. Вблизи диска 15 неподвижно закреплены два магнитоуправл емых контакта 17 и 18, смещенные один относительно другого таким образом, что их зоны чувствительности частично перекрываютс .

Магнитоуправл емый контакт 17, включен через резистор 19 параллельно источнику питани  и дифференцирующей RC-цепи; состо пхей из резистора 20 и конденсатора 21. Магнитоуправл емый контакт 18 подключен между общей точкой конденсатора 21 и резистора 20 и одной из выходных клемм 22, подсоединенных параллельно резистору 20.

Диск 15 с посто нными магнитами 16, магнитоуправл емые контакты 17, 18, дифференцирующа  RC-цепь, состо ща  из резистора 20 и конденсатора 21, и резистор 19 образуют преобразователь угла повороta .

Выходные клеммы 22 подключены к бесконтактному реверсивному счетчику импульсов (на чертеже не показан).

Описываемый уровнемер работает следующим образо.м.

При уменьшении уровн  контролируемой жидкости поплавок I под действием собственного веса сматывает стальную ленту 7 с мерного барабана 9, преодолева  действие крут щего момента пружинного двигател  11. При увели ении уровн  жидкости поплавок 1 двигаетс  вверх, ослабл   нат жение перфорированной стальной ленты 7. Пружинный двигатель 11 начинает вращать мерный барабан 9 в обратном направлении. Относительно медленное вращение барабана 9 посредством редуктора преобразуетс  в быстрое вращение диска 15. При вращении диска 15 каждый из посто нных магнитов 16, проход  вблизи магнитоуправл емых контактов 17 и 18, замыкает их.

На фиг. 3 изображены диаграммы работы электрической схемы уровнемера. На оси абсцисс. 23 отложены рассто ни , проходимые посто нными магнитами при вращении диска 15. На оси ординат 24 отложены величины выходного напр жени , снимаемого с клемм 22, на ос х 25 - величины напр жени  на резисторе 20. На оси 26 отложены состо ни  «замкнут-разомкнут геркона 18, на оси 27 - то же дл  геркона 17. Начало осей 26 и 27 означает разомкнутое состо ние геркона. Графики I и II изображают замкнутое состо ние соответственно герконов 18 и 17.

В исходном состо нии оба геркона разомкнуты , емкость 21 зар жена до напр жени  источника питани  через резисторы 19 и 20. При вращении диска 15 по часовой стрелке, что соответствует увеличению уровн  контролируемой жидкости, ближайший к магнитоуправл е.мым контактам посто нный магнит 16, приблизивщись к магнитоуправл емому контакту 17, замыкает его (точка 28 на фиг. 3). Конденсатор 21 разр жаетс 

через магнитоуправл емый контакт 7 и резистор 20. На резисторе 20 выдел етс  положительный импульс 29 , но, поскольку магнитоуправл емый контакт 18 разомкнут, на выходных клеммах 22 этот импульс отсутствует. При перемещении этого же магнита в точку 30 Замыкаетс  магнитоуправл емый контакт 18. Магнитоуправл емый контакт

17остаетс  замкнутым, поэтому состо ние схемы не измен етс . При дальнейшем движении магнита в точке 31 магнитоуправл емый контакт 17 размыкаетс , емкость 21 зар жаетс  через резисторы 19, 20 и на резисторе 20 выдел етс  импульс 32 отрицательной пол рности. Поскольку в этот момент магнитоуправл емый контакт 18 замкнут , импульс поступает на выходные клеммы 22 (крива  33). Перемещение магнита в точку 34 и далее вызывает размыкание геркона 18, что не измен ет состо ние схемы. Следующий посто нный магнит, проход  последовательно через рассмотренные T04Kfi (28, 30, 31 и 34), вызовет по вление на выходных клеммах еще одного отрицательного импульса и т.д.

При обратном вращении диска 15 вначале замыкаетс  магнитоуправл емый контакт

18( точка 34), затем в точке 31 магнитоуправл емый контакт 17, что приводит к по влению на резисторе 20 и на выходных клеммах 22 положительного дифференцированного импульса (соответственно, кривые 35 и 36). В точке 30 магнитоуправл емый контакт 18 размыкаетс , что предупреждает по вление на выходных клеммах отрицательного импульса, возникающего на резисторе 20 (крива  37) в точке 28, когда размыкаетс  контакт 17.

Таким образом, при вращении диска 15 с посто нными магнитами 16 в том или ином направлении выходной импульс свидетельствует о факте прохождени  каждого магнита

16вблизи магнитоуправл емых контактов

17и 18 формируетс  в одной и той же точке 30, причем пол рность импульса однозначно соответствует направлению вращени  диска 15. При качани х какого-либо магнита вблизи точки 30 будет проходить переменНО выдача импульсов о пр мом и обратном вращении диска.

С выходных клемм 22 импульсы поступают , например, на бесконтактный реверсивный счетчик импульсов с цифровой индикацией разности отрицательных и положительных импульсов. Диаметры щестерен 10, 12, 13, 14, а также количество посто нных магнитов 16 на диске 15 могут быть подобраны таким образом, что одному милиметру изменени  уровн  жидкости будет соответствовать по вление одного импульса на выходных клеммах 22. Тогда показани  счетчика импульсов будет соответствовать величине измер емого уровн  в миллиметрах.

Claims (2)

1.Яковлев Л. Г. Уровнемеры. М., «Мащиностроение . 1964, с. 141 -142.

2.Патент Великобритании, кл. G 1 N,

№ 1386521, 1975. опублик.1975, (прототип).

JH

-11 Г -Ar fif ff f