Тепловой сигнализатор уровня

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01 Р 2322 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР СИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ во СССР, 1979.ЗАТОР УРОВНЯя к технике измеутем измерениятеплоотдачи в ра - узкий диамалое быстроК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относитсрения уровня жидкости иразности коэффициентов Изобретение относится к технике измерения уровня жидкости путем измерения разности коэффициентов теплоотдачи в жидкость и газ резистивного термозависимого элемента и может быть использовано в системах автоматики для измерения уровня жидкости, в частности, в бортовой системе контроля автомобиля для определения уровня масла ниже допустимого в картередвигателя,Известен сигнализатор уровня, содержащий запитываемый источником постоянного тока мост, одно плечо которого образует термозависимый резистор, а остальные - постоянные резисторы, включенный в диагональ моста усилитель, выход которого через компаратор связан со световым индикатором.Недостатки сигнализатопазон рабочих температур идействие. жидкость и газ резистивноготермозависимого элемента и может быть использовано в системах автоматики для измерения уровня жидкости, в частности в бортовой системе контроля автомобиля для определения уровня масла ниже допустимого в картере двигателя. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности работы, Устройство содержит термозависимый резистивный мост, включающий три постоянных и один термоэависимый резисторы, дифференциальный усилитель, источник питания, индикатор, ключевой элемент и компаратор, 1 ил. Н аиболее близким к изобретению является тепловой сигнализатор уровня, содер- Б жащий термозависимый резистивный мост,включающий три постоянных и один термозависимый резисторы, усилитель, компенсационный термозависимый резистор,размещенный в масле внутри сильфона, источник питания, и индикатор. Компенсаци- Ы онный термозависимый резистор Ь предназначен для расширения рабочего диапазона температур. 0Недостатками теплового сигнализаторауровня являются ненадежная работа приградиенте температур в контролируемойсреде и в широком диапазоне температуриз-за неполной термокомпенсации; малоебыстродействие из-за ограничения мощности подводимой от источника питания черезпостоянные резисторы моста к термозависимому резистору.Цель изобретения - повышение надежности работы и быстродействия сигнализатора.Поставленная цель достигается тем, что в тепловой сигнализатор уровня, содержащий термозависимый резистивный мост, включающий три постоянных и один термозависимый резистор, усилитель, источник питания и индикатор, введены ключевой элемент и компаратор, а усилитель выполнен дифференциальным, при этом ключевой элемент своим выходом подключен к одной из диагоналей моста, а входом с выходом компаратора, вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя,На чертеже изображена структурная схема теплового сигнализатора уровня.Сигнализатор содержит термозависимый резистивный мост В 1-В 4, причем В 1 - термозависимый резистор, расположенный на контролируемом уровне, а В 2-В 4 - постоянные резисторы. Термозависимый резистивный мост запитывается от источника питания 1 через управляемый ключевой эле. мент 2. Диагональ моста соединена с входами дифферен циал ьного усилителя 3. В ы ход дифференциального усилителя 3 соединен с входом компаратора 4, а выход компаратора - с управляемым входом ключевого элемента 2 и с световым индикатором 5,Сигнализатор работает следующим образом,Ток,проходящий от источника питания 1 через замкнутый ключевой элемент 2,начинает разогревать термозависимый резистор, включенный в термозависимый мост В 1-84. При нахождении термозависимого резистора в газовой среде резко повышается его температура и изменяется величина его сопротивления В 1, При температуре термозависимого резистора Тмакс на выходе дифференциального усилителя 3 появляется сигнал достаточной амплитуды для включения компаратора 4, который подает сигнал на включение индикатора 5 и размыкание ключевого элемента 2, После размыкания ключа 2 термозависимый резистор охлаждается и его сопротивление изменяется таким образом, что при температуре Тмин сигнал на выходе усилителя 3 уменьшается настолько, что его величина становится недостаточной для нахождения компаратора 4 во включенном состоянии, При этом индикатор выключается, ключ 2 вновь замыкается и происходит первоначальный процесс разогрева термозависимого резистора. Таким образом при снижении уровня жидкости ниже контролируемого световой индикатор периодически включается и вы 40 45 нарушается работоспособность из-за ухудшения теплового контакта жидкость - термозависимый резистор. Эффект достигается отключением термозависимого моста от источника питания с помощью ключевого элемента 2 при Твахс Величина подводимой к термозависимому резистору мощности от источника питания может быть значительно больше по сравнению с прототипом. Соответственно уменьшается времяразогрева термозависимого резистора и повышается быстродействие устройства. Сигнализатор может выдавать также дополнительную информацию во время импульсном виде о температуре контролируемой среды при нахождении термозависимого резистора в газе. Так, например, при установке в картере автомобиля сигнализатор выдает информацию об уровне масла при неработающем двигателе,ключается, выдавая прерывистый сигнал.Длительность импульса, соответствующаянагреву термозависимого резистора101 = Т 1 П ттР В-(тм-т.(1)5 Г 7 макс ТОгде г - тепловая постоянная времени термозависимого резистора;Р - мощность.,подводимая от источникапитания к термозависимому резистору;10 В - тепловое сопротивление термозависимого резистора,Длительность импульса, соответствующаяохлаждению термозависимого резистора5 то 2 =кап (2)1МИН ОУсловия нормальной работы устройствамаксимоТмин (з)При превышении контролируемого уровнятермозависимый резистор находится в масле, Между термозависимым резистором ижидкостью осуществляется хороший тепловой контакт и температура термозависимого резистора близка к температуреЖИДКОСТИ ТО, ПОСкОЛЬКу максТО Тмин, ТО СИГ 25 нал на выходе усилителя 3 недостаточен длявключения компаратора 4, Ключевой элемент 2 находится в замкнутом состоянии исветовой индикатор 5 выключен.Тепловой сигнализатор уровня надежноработает при наличии градиента температур в контролируемой среде и в более широком температурном диапазоне, что следуетиз условия (3), для прототипа - более жесткие условия термокомпенсации, Повышенавременная стабильность, поскольку термозависимый резистор может работать применьших значениях Тмакс и в меньшей степени образуется пленка-нагар на поверхности термозависимого резистора,1723449 Составитель С. ПогожРедактор М. Товтин Техред М.Моргентал рект и ня Заказ 1059 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 л, Гагарина, 10 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго а при работающем двигателе, когда уровеньмасла значительно ниже контролируемого,сигнализатор выдает дополнительную информацию о температуре масла.Формула изобретения Тепловой сигнализатор уровня, содержащий термозависимый резистивный мост, включающий три постоянных и один термозависимый резисторы, усилитель, источник питания и индикатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности в работе, в него введены ключевой элемент и компаратор, а усили тель выполнен дифференциальным, приэтом ключевой элемент своим выходом под- ключен к одной из диагоналей моста, а входом соединен с выходом компаратора, вход которого подключен к выходу дифференци ального усилителя,