Регулятор уровня электропроводных сред

 

0IlИСАНИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистическик республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— р рд g+ з

9 05 0 23/19 (22) Заявлено 110881 (21) 33246 78/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет э (33) У@К 621. 555..б(088.8) ГосударстиЕиный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 150 38 3. Бюллетень Мо 10

Дата опубликования описания 150383 (72) Автор .изобретения

Р

1 °

3 ю

»»»»ъ- ю»

Л. П. Дмитре нко

»

1 (71) Заявитель.(54) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ

СРЕД

Изобретение относится к автоматике и предназначено для контроля и регулирования уровня жидких или сыпучих сред, обладающих даже незначительной электропроводностью.

Известен регулятор уровня, содержащий датчики верхнего и нижнего уровней, образующие с резисторами делители .напряжения, к средним точкам которых подключены. резисторы RC-контуров, установленных в цепях управления пороговых элементов, выполненных,, например, на тиратронах, триггер на

2-х тиристорах, симистор, через который к сети переменного тока подключен исполнительный аппарат, и источник питания постоянного тока (1).

Известное устройство сложно и не обеспечивает достаточной надежности работы, так как не исключено одновременное включение двух тиристоров триггера.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является регулятор уровня электропроводных сред, содержащий электродные датчики нижнего и верхнего уровней, через первый и второй резисторы подключенные к источнику питания постоянного тока, точка соединения одного датчика уровня с резистором подключена к первокС выводу первого конденсатора и к эмиттеру одного однопереходного транзистора, нижняя база которого соединена с управляющЫм электродом тиристора, анод которого соединен с первым выводом исполнительного реле и первым выводом второго конденсатора, третий конденсатор, первый вывод которого подключен к точке соединения второго резистора и второго датчика уровня, и второй однопереходный транзистор 1 2 ).

Однако и данное устройство выполнено по сложной схеме, в ней применено два трансформатора и другие элементы, недостаточно надежно в работе и характеризуется невысокй чувствительностью.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в регулятор уровня электропроводных сред, содержащий датчики нижнего и верхнего уровней, подключенные через первый и второй резисторы к NCточнику питания постоянного тока, точка соединения датчика нижнего уровня с первым раэистором подключена через третий резистор к первому

1004994 выводу первого конденсатора и к эмиттеру первого однопереходного транзистора, одна из баз которого соединена с источником питания, вторая — с уп- . равляющим электродом тиристора, анод которого соединен с первым выводом исполнительного реле и с первым выводом второго конденсатора, третий конденсатор, первый вывод которого подключен через четвертый резистор к точке соединения второго резистора к датчика верхнего уровня, и второй однопереходный транзистор, а также генератор импульсов, выход которого соединен с вторыми выводами первого и третьего конденсаторов, введены 15 пятый резистор, четвертый конденсатор и два разделительных диода, через первый из которых первый вывод третьего конденсатора соединен с эмиттером второго однопереходно- 2О

ro транзистора, базы которого подклю" чены к источнику питания, а через второй из диодов эмиттер этого транзистора подключен к первому выводу четвертого конденсатора, второй вы- 25 вод которого через пятый резистор подключен к плюсу источника питания, а второй вывод второго конденсатора соединен с вторым выводом обмотки реле и со вторым выводом четвертого конденсатора.

На чертеже приведена схема предложенного регулятора.

Схема включает в себя датчики 1 и 2 верхнего и нижнего уровней, обра- 35 зующие с первым 3 и вторым 4 резисторами делители напряжения, первый и третий конденсаторы 5 и б, установленные в цепях эмиттеров первого и второго однопереходных транзисторов 7 4р и 8, тиристор 9, исполнительное реле 10, второй и четвертый конденса торы 11 и 12, разделительные дно : лы 13 и 14,пятый резистор 15 и ограни" чительные резисторы 16-19, релаксацион-45 ныл генератор 20, выполненный на однопереходном транзисторе 21,ЙС-контуре 22 и 23 и резисторах 24 и 25, и источник питания постоянного тока 26, образованный балластным конденсатором 2?, стабилитроном 28, диодом 29 и конденсатором 30 фильтра.

Регулятор работает следующим образом.

Когда уровень контролируемой среды опустится ниже датчика 2, конденсатор 5 через резисторы 4, 19 и 25 заряжается до порога отпирания транзистора 7. При этом конденсатор 5, разряжаясь через отпирающийся тран- 60 зистор 7 на резистор 17, вызывает отпирание тиристора 9 и включение исполнительного реле 10. Реле 10 управляет исполнительными органами, подающими в емкость жидкость или сы- 65 пучий материал, уровень которого контролируется. За счет протекания через резистор 15, обмотку реле 10 и ти ристор 9 постоянного тока тиристор 9 удерживается в открытом положении.

До тех пор, пока уровень контролируемой среды ниже датчика 1, падение напряжения на переходе управляющий электрод — корпус емкости, образующих датчик верхнего уровня, превышает порог отпирания второго транзистора 8.

При этом конденсатор 6 через разделительный диод 14 периодически разряжается на транзистор 8. Через этот транзистор и диод 14 каждый раз при отпирании транзистора 8 подзаряжается конденсатор 12 до напряжения на обмотке реле 10 ° Постоянная времени заряда, конденсатора 6 через резисторы 3, 18 и 25 до напряжения отпирания транзистора 8 в йесколько десятков раз меньше постоянной времени разряда конденсатора 12 на резистор 16. Поэтому подзаряд конденсатора 12, когда разомкнут датчик 1, происходит на незначительную величину напряжения и при этом тиристор 9 не запирается.

Когда уровень материала достигает верхнего электрода, сопротивление датчика верхнего уровня резко уменьшается, и заряд конденсатора б прекращается. В этом случае конденсатор 12 разряжается через резистор 16 на величину напряжения отпирания транзистора 8, и транзистор 8 отпирается. За счет протекания через транзистор 8 и резистор 15 импульса тока, вызывающего заряд конденсатора 12, и потенциала, имеющегося на конденсаторе 11, тиристор 9 запирается, отключая реле 10. До тех пор пока уровень среды выше нижнего электрода, транзистор 7 и тиристор 9 будут заперты, а реле 10 отключено. В дальнейшем работа регулятора уровня повторяется.

Разделительные диоды 13 и 14 иск;лючают влияние RC-контуров 18, б и

16, 12 друг на друга. Конденсатор 31 повышает помехозащищенность схемы.

С помощью переменных резисторов 3 и 4 может изменяться .чувствительность регулятора в зависимости от электропроводности регулируемой среды.

Для повышения чувствительности регулятора уровня, т.е. регулирования уровня сред даже с незначитель-. ной электропроводностью, когда сопротивление датчиков при их замыка-. нии средой более 1 мОм, введен релаксационный генератор на транзисторе 21. Частота импульсов напряжения, выделяемых на резисторе.25, превращает не менее чем на порядок время заряда конденсатора 5 и б. За счет подачи этих импульсов на входы тран-1004994 зисторов 7 и 8 уменьшается ток утечки этих транзисторов в зоне срабатывания и, следовательно, в десятки раз увеличивается входное сопротив= ление и чувствительность регулятора в целом.

Введение разделительных диодов 13, 14 и подключение через. первый из них эмиттера транзистора 8 к конденсатору 6, а через диод 14, конденсатор 12 и резистор 15 - к плюсу источника .питания, позволяет, упростив схему и повысив надежность, ее работы, исключить выключение исполнительного реле, когда уровень среды не достигает датчика верхнего уровня.

Предложенный регулятор уровня характеризуется простотой схемы, сравнительно большой выходной мощностью и высокими надежностью работы и чувствительностью. формула изобретения

Регулятор уровня электропроводных сред, содержащий датчики нижнего и верхйего уровней, подключенные через первйй и второй резисторы к источнику питания постоянного тока,точка соединения датчика нижнего уровня с первым резистором подключена через третий резистор к первому выводу первого .конденсатора и к эмиттеру первого однопереходного транзистора, одна из баз которого соединена с источником питания, вторая с управляющим электродом тиристора, анод которого соединен с первым выводом исполнительного реле и с первым выводом второго коденсатора, третий конденсатор, первый вывод которого подключен через четвертый резистор к точке соединения второго резистора и датчика верхнего уровня, и второй однопереходный транзистор, а также генератор импульсов, выход которого соединен с вторыми выводами первого и третьего конденсаторов, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности регулятора,.:з него введены пятый резистор, четвертый конденсатор и два разделительных диода, через первый из которых первый вывод третьего конденсатора сое динен с эмиттером второго однопереходного транзистора, базы которого

20 подключены к источнику питания, а через второй из диодов эмиттер этого транзистора подключен к первому выводу четвертого конденсатора; второй вывод которого через пятый реэис25 тор подключен к плюсу источника .питания, а второй вывод второго конденсатора соединен с вторым выводом обмотки реле и с вторым выводом четвертого конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 517007, кл. G 0,5 0 9/12. 1974.

35 2. Авторское свидетельство СССР

9 614333, кл. G 01 F 23/24. 1977 (прототип).

1004994

Составитель С. Стрелецкий

Техред К.Мыцьо Корректор Г. Огар

Редактор М.Келемеш

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 1896/61 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5