Устройство для сигнализации критического уровня жидкости

 

Использование: сельскохозяйственное машиностроение, а именно средства сигнализации уровня жидкости в опрыскивателе, охлаждающей жидкости в расширительном бачке и т. д. Сущность изобретения: сигналы с генератора двуполярных импульсов поступают на ключевой элемент и блок выделения низкочастотного сигнала, куда также подается потенциал с датчика для установки в емкости с контролируемым уровнем жидкости. При потенциале отличном от нулевого срабатывает ключевой элемент и включается световая и звуковая сигнализация, свидетельствующая наличие недопустимого уровня контролируемой жидкости. 2 з. п. ф - лы, 2 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к средствам сигнализации уровня жидкости в опрыскивателях машин внесения удобрений, уровня жидкости у поливных машин, а так же другого рода средствам контроля уровня жидкости.

Известно устройство для сигнализации критического уровня жидкости, содержащее генератор импульсов, датчик для установки в емкости с контролируемым уровнем жидкости, ключевой элемент и световой индикатор. В данном случае, при достижении жидкостью критического уровня уменьшается частота генерации импульсов, что позволяет сработать ключевому элементу и включить световой индикатор.

Недостатком указанного устройства является наличие гистерезиса в характеристике устройства, необходимость постоянного контроля уровня тока срабатывания ключевого элемента и наличие электролизных процессов в объеме жидкости.

Также известно устройство для сигнализации критического уровня жидкости, содержащее контактный датчик, генератор сигналов и сигнальный блок, в котором осуществляется сравнение уровней сигналов с выхода генератора, причем, один сигнал поступает непосредственно по контролируемой среде, а другой подается по среде через перегородку, высота которой обуславливает заданный контролируемый уровень.

Недостатком указанного устройства является его сложность и невозможность оперативной перестройки заданного уровня контроля.

Наиболее близким к предложенному является устройство для сигнализации критического уровня жидкости, преимущественно для разного рода сельхозмашин, содержащее генератор двуполярных импульсов, контактный датчик для установки в емкости с контролируемым уровнем жидкости, усилитель сигнала, ключевой элемент и визуальный индикатор. При работе данного устройства сигнал с генератора поступает на усилитель сигнала через объем контролируемой жидкости и, усиливаясь, выделяется на ключевом элементе, причем, при недостаточном уровне жидкости ключевой элемент срабатывает и включается световая индикация.

Недостатком указанного устройства является то, что для перестройки уровня срабатывания датчика необходимо переналаживать место его установки, кроме того, для жидкостей с плохой электропроводностью датчик имеет узкий диапазон применения.

Целью данного изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства, повышение надежности его работы и полное исключение электролизных и разрушающих процессов в жидкости.

Данная цель достигается тем, что устройство снабжено буферным усилителем Т-образным RC-фильтром, формирователем нормированного сигнала, блоком выделения управляющего сигнала, формирователем сигнала звуковой сигнализации, при этом, выход генератора двуполярных импульсов посредством усилителя сигнала связан с Т-образным RC-фильтром и входом ключевого элемента, выход которого сообщен с входом формирователя сигнала звуковой сигнализации, выход Т-образного RC-фильтра связан с выходом контактного датчика для установки в емкости с контролируемым уровнем жидкости и посредством формирователя нормированного сигнала - с входом блока выделения управляющего сигнала, выход которого сообщен с входом буферного усилителя, в качестве нагрузки которого непосредственно включен визуальный индикатор и управляющий вход ключевого элемента, а также тем, что буферный усилитель выполнен в виде усилителя на составном транзисторе, а формирователь сигнала звуковой сигнализации выполнен в виде усилительного элемента, вход и инвертирующий выход которого связаны посредством последовательно включенных пьезоэлектрического излучателя и диода, при этом, параллельно диоду включен коллекторно-эмиттерный переход транзистора, база которого подключена к управляющему входу ключевого элемента, а между базой и эмиттером включен резистор смещения.

Анализ патентной и научно-технической информации показал, что предложенная совокупность признаков неизвестна, т. е. предложенное техническое решение соответствует критерию "новизна".

Поскольку данная конструкция выполнена на основе известных радиоэлементов, то предложенное техническое решение соответствует критерию "промышленная применимость".

Так как данное устройство позволяет на более высоком уровне осуществлять контроль уровня жидкостей с плохой электропроводностью без какого-либо вредного воздействия на жидкость или на материал датчика, то предложенное техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена общая схема устройства; на фиг. 2 - схема подключения датчика.

Устройство содержит генератор двуполярных импульсов 1, усилитель сигнала 2, Т-образный RC-фильтр 3, контактный датчик 4 для установки в емкости с контролируемым уровнем жидкости, формирователь 5 нормированного сигнала, блок 6 выделения управляющего сигнала, буферный усилитель 7, визуальный индикатор 8, линии питания 9, соединительный разъем 10, формирователь 11 сигнала звуковой сигнализации, ключевой элемент 12.

При этом, генератор 1 выполнен по известной схеме на логических элементах 561 серии, на них же выполнен и усилитель 2. Датчик 4 выполнен в виде электрода, помещенного в изолированный корпус, причем, конец электрода выступает из корпуса. Формирователь 5 нормированного сигнала выполнен по схеме генератора тока, а блок 6 - по схеме селектора. Буферный усилитель 7 выполнен в виде составного транзистора, ключ 12 может быть выполнен в виде транзистора с базовым управлением, а формирователь 11 - в виде логического элемента 13, охваченного цепью из пьезоэлектрического излучателя 14 диода 15, ключевого транзистора 16. При этом, между ключевым элементом 12 и формирователем 11 может быть установлен дополнительный усилительный элемент 17.

Устройство работает следующим образом.

Двуполярный сигнал с генератора 1 через усилитель 2 поступает на ключевой элемент 12 и на фильтр 3 и далее на датчик 4 и формирователь 5. При контакте датчика 4 с жидкостью исполнительный сигнал на блоке 6 отсутствует, поскольку уровень сигнала недостаточен для полного открывания формирователя 5 и следовательно блока 6, в соответствии с чем усилитель 7 закрыт и визуальный индикатор 8 не включен. Аналогично, не включен ключевой элемент 12, импульсы с усилителя 2 не проходят на формирователь 11, который не срабатывает. В противном случае, при отсутствии контакта датчика 4 с жидкостью сигнал после фильтра 3 беспрепятственно, вследствие большей амплитуды, поступает через формирователь 5, и блок 6 выделяет управляющий сигнал, достаточный для срабатывания буферного усилителя 7, т. е. включения визуального индикатора 8. Одновременно с этим, срабатывает ключевой элемент 12 и начинает пропускать импульсы от усилителя 2 через элемент 17 на формирователь 11. Ключевой транзистор 16 также открывается, и пьезоэлемент (излучатель) 14 через него подключается для подачи звукового сигнала, т. е. включается формирователь 11 на излучение звукового сигнала-оповещения о недопустимом (критическом) уровне контролируемой жидкости.

Применение указанного устройства позволяет эффективно контролировать критический уровень жидкости, особенно с плохой электропроводностью, а также полностью исключает какие-либо коррозийные процессы на поверхности электрода датчика, что дает возможность применять данное устройство при контроле агрессивных сред, применяемых в сельскохозяйственном производстве, а также эффективно контролировть заданный уровень жидкости, например в тракторной и автомобильной технике для контроля уровня, например, охлаждающей жидкости двигателя, рабочих сельскохозяйственных отр. органов и т. д. (56) Патент Великобритании N 2117910, кл. G 01 F 23/24, 1983.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ КРИТИЧЕСКОГО УРОВНЯ ЖИДКОСТИ, содержащее генератор двуполярных импульсов, контактный датчик для установки в емкости с контролируемым уровнем жидкости, усилитель сигнала, ключевой элемент и визуальный индикатор, отличающееся тем, что оно снабжено буферным усилителем, Т-образным RC-фильтром, формирователем нормированного сигнала, блоком выделения управляющего сигнала, формирователем сигнала звуковой сигнализации, при этом выход генератора двуполярных импульсов посредством усилителя сигнала связан с Т-образным RC-фильтром и входом ключевого элемента, выход которого сообщен с входом формирователя сигнала звуковой сигнализации, выход Т-образного RC-фильтра связан с выходом контактного датчика для установки в емкости с контролируемым уровнем жидкости и посредством формирователя нормированного сигнала - с входом блока выделения управляющего сигнала, выход которого сообщен с входом буферного усилителя, в качестве нагрузки которого включены визуальный индикатор и управляющий вход ключевого элемента.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что буферный усилитель выполнен в виде усилителя на составном транзисторе.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь сигнала звуковой сигнализации выполнен в виде усилительного элемента, вход и инвертирующий выход которого связаны посредством последовательно включенных пьезоэлектрического излучателя и диода, при этом, параллельно диоду включен коллекторно-эмиттерный переход транзистора, база которого подключена к управляющему входу ключевого элемента, а между базой и эмиттером включен резистор смещения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2