Устройство сигнализации уровня сыпучих и жидких материалов

(51)5 А 0 0 РЕТЕ НИЕ И П К АВТОРСКО ИДЕТЕЛЬС Урадеиь сра аатьМаис я оо,оооо ооо оЯ Ф о о о оооо о о о о о оо о ф 4 Фо оооооГ ОО о оо о ооо ооо о оо о о ;, у,оо ооо оо 0оооо оо ооо ооСо оо оо о 0 оаоо Оо оо рцоо оо оо оооооооооо о о фМ го ого оо ооо ооо" ооо. о, ообо о оо оо о об ооо оооооо У,о Ф .оо ооооооо ооооооро оооо о оооо о оооооо ооо ооооооо" о ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производственное объединение по сельскохозяйственному машиностроению "ВИСХОМ"(54) УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ УРОВНЯ СЫПУЧИХ И ЖИДКИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может бытьиспользовано для сигнализации и управлеНия в системах автоматического контроля и регулирования технологических процессов. Цель изобретения - повышение надежности в работе в условиях запыленности. При установке рабочей поверхности 1 устройства в бункер, который в данном случае наполняется мукои, светодиод 2 дискретно излучает инфракрасный световой поток. Период излучения задается генератором 3 и должен быть меньше времени пролета одной частицы контролируемого материала; Когда контролируемый материал достигает уровня устройства, отраженный от контролируемого материала световой поток попадает на рабочую поверхность 1 и через нее воспринимается фотоприемником 4, сформированный суммарный сигнал подается на усилитель для выдачи сигнала срабатывания устройства, Этот сигнал формируется усилителем только в том случае, когда световой поток Р, посланный светодиодом, будет равен принятому потоку Рпр зэ .исключением светового потока, поглощае мого средой. Это условие выполняется тол ько в том случае, когда отраженный от плотных слоев муки сигнал поступает по С всей поверхности световода 1, 1 з. и, ф - лы, 1 бб 4143Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для сигнализации и управления в системах автоматического контроля и регулирования технологических процессов,Цель изобретения - повышение надежности в работе в условиях запыленности.На чертеже представлено устройство сигнализации уровня сыпучих и жидких материалов применительно к контролю уров-. ня муки в бункере, представляющее наиболее сложный процесс из-за клейковитости и повышенной запыленности контролируемого материала.Устройство содержит световод 1, выполненный в виде прозрачного конуса и представляющий приемопередающую рабочую поверхность, внутри которой в вершине конуса расположен свбтодиод 2 инфракрасного излучения, вход которого соединен с выходом генератора 3, а в основании прозрачного конуса размещен фото- приемник 4, выход которого через разделительную емкость соединен с усилителем 5, Между светодиодом 2 и фотоприемником 4 расположен светопроницаемый экран 6 для предотвращения прямого попадания инфракрасного излучения от светодиода 2 к фотоприемнику 4,Конусный световод 1 в результате преломления и отражения светового потока увеличивает поверхность светодиода 2 до величины, определяемой боковой поверхностью конуса, т. е. до Я = лй, (где К - радиус основания конуса,- длина его образующей). При одинаковых габаритных размерах рабочей части устройства, контактируемая с продуктом поверхность у конуса в 5 - 6 раз больше, чем у плоскости, выполненной в виде круга, Так для предлагаемого образца боковая площадь конуса равна 1085 мм 2, а площадь круга составляет всего 188 мм 2, Такие размеры и форма рабочей поверхности устранили ложное срабатывание устройства от крупных фракций контролируемого материала таких как солома, листья, полова и др. Форма конуса наилучшим образом обеспечивает самоочищаемость рабочей поверхности, так как имеет уклон по образующей конуса по касательной сечения, параллельного основанию коУстройство работает следующим образом.При установке рабочей поверхности 1 устройства в бункер, который в данном случае наполняется мукой, светодиод 2 дискретно излучает инфракрасный световой поток, Период излучения задается генератором 3 и должен быть меньше времени 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пролета одной частицы контролируемогоматериала,Воздействие светового излучения модулированного низкочастотным сигналом (например, частотой 50 г), имеющееся вреальных условиях на технологических объектах, устраняется фильтром, образованным входной цепью усилителя, которыйвоспринимает и усиливает сигналы только счастотой излучения светодиода.Когда контролируемый материал достигает уровня срабатывания, отраженный отконтролируемого материала световой потокпопадает на рабочую поверхность 1 и черезнее воспринимаясь фотоприемником 4,формирует суммарный сигнал, который подается на усилитель для выдачи сигнала срабатывания устройства. Этот сигналформируется усилителем только в том случае, когда световой поток Еп, посланныйсветодиодом, равен принятому потоку Епр,за исключением светового потока, поглощенному средой Епогл .,усилитель имеет порог срабатывания, т. е.Овых,= О(Еп, Яф Овых = 1 при Епр=Еп- Епогл,Рвых = 0 при ЕпрЕпр ЕпоглЭто условие выполняется только в том случае, когда отраженный сигнал от плотныхслоев муки поступает по всей поверхностисветовода 1, т. е. когда рабочая поверхностьполностью находится внутри контролируемого материала,Если уровень сыпучего материала заполняемого бункера ниже уровня срабатывания, то отраженный сигнал отдвижущихся частиц материала недостаточен для формирования сигнала, так как заединицу времени посланный и отраженныйсветовые потоки не равны (Еп = Епр - Епогл)иэ-за,. разности периодов процессов излучения и прохождения частиц, а также из-затого, что от части .рабочей поверхности сигнал не поступает на фотоприемник 4 ввидуотсутствия контролируемой среды.Таким образом, устройство при достижении уровня срабатывания формирует иусиливает входной сигнал только при неподвижности продукта вокруг рабочей поверхности, при этом должно быть закрытоконтролируемым материалом не менее 90рабочей поверхности. В дальнейшем этотсигнал можно испольэовать в системах автоматического контроля и управления технологическим процессом. Выходомусилителя служат не эапитанные контактыреле или тиристор (не показаны).Ф о р мул а изобретен и я1, Устройство сигнализации уровня сыпучих и жидких материалов, содержащеесветовой излучатель, выполненный в видеЗаказ 2331 Тираж 420 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 светодиода и связанного с ним импульсного генератора, фотоприемник, сообщенный с оптической системой и подключенный к входу усилителя, причем светодиод заключен в светонепроницаемый экран с выходным отверстием, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оптическая система выполнена в виде прозрачного конуса, у основания которого расположен фотоприемник, а световой излучатель установлен в зоне вершины конуса внутри последнего на его оси симметрии, причем выходное отверстие светонепроницаемого экрана направлено к 5 вершине прозрачного конуса.2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, в качестве светодиода использован/ светодиод для работы в инфракрасном диапазоне излучения.10