Бесконтактный сигнализатор уровня

9) ЩЫ1) Я 001 6. ИЕ ИЗОБРЕТЕН ОПИ ПАТЕНТ Комитет Российской Федераци по патентам и товарным знака(71) Саянский алюминиевый завод(73) Саянский алюминиевый завод(54) БЕСКОНТАКТНЫЙ СИГВАЛИЗАТОР УРОВНЯ(57) Сущногенераторэлементами,датчик 3, пр5, выходнои- 2- 4-5 ть изобретения: устройство содс фиксированными частотозадарегулируемую емкость 2, емкообразователь сигнала 4, репе врключ 6, стабилизатор напряжения6-7,1 - 7,3 - 4. 1 ип. ржит ющими стный мени 7. 1Изобретение относится к области сигнализации и контроля уровня различных физических сред при помощи бесконтактных датчиков, В технике известны сигнализаторы уровня, которые содержат, как правило, автогенератор, в одно из плеч которого включен емкостный датчик, возбуждающий. или срывающий колебания генератора в зависимости от среды.Автогенератор выполнен на лучевом тетроде, а емкостный датчик подключен к экранной сетке, Управляющая сетка тетрода соединена с катодом. Катушка колебательного контура включена по трехточечной схеме между экраном, сеткой и "землей". Когда контрольная среда находится вне области датчика, автогенератор возбужден и исполнительное реле, включенное в анодную цепь лампы, также включено. При подходе среды к датчику, колебания автогенератора срываются и реле отключается.В изобретении по авт, св, Ь 485318 устройство содержит емкостный датчик - две металлические пластины, установленные на изоляторе, мультивибратор, автоматический ключ, фильтр, пороговое устройство. Емкостныйдатчик включен в одно из плеч мультивибратора. При иЗменении среды емкость датчика изменяется, мультивибратор возбуждается, в результате чего срабатывает пороговое устройство, сигнализирующее о наличии среды.В качестве прототипа выбран бесконтактный сигнализатор уровня, содержащий емкостный датчик, преобразователь измеряемого сигнала емкостного датчика, усилитель и исполнительное устройство, Сигнализатор отличается тем, что преобразователь выполнен в виде ждущего мультивибратора с эмиттерной связью; в котором одна пластина емкостного датчика включена в базовую цепь первого транзистора. при этом коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора, а коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора через регулируемую емкость.Недостатком этого изобретения является возможность ложных срабатываний изза наличия зоны нечувствительности, связанной с несовпадением точек возбуждения со срывом автоколебаний (гистерезис). Целью изобретения является повышение точности и надежности срабатывания бесконтактного сигнализатора уровня в условиях повышенной аэрации сыпучего материала, в частности глинозема,5 10 15 20 Ф 25 30 35 40 45 50 55 Для достижения указанной цели бес-,контактный сигнализатор уровня выполнениз генератора, емкостного датчика, подключенного к преобразователю сигнала и регулируемой емкости и отличается тем, чтогенератор выполнен с фиксированными частотозадающими элементами, а в устройстводополнительно введены гюследовательно соединенные реле времени, выходной ключ истабилизатор напряжения, соединенный также с генератором, при этом емкостный датчик через конденсатор, а генератор черезрегулируемую емкость подключены к входупреобразователя сигнала, соединенному.также с реле времени.На чертеже изображен предлагаемыйсигнализатор уровня,Бесконтактный сигнализатор уровня состоит из генератора 1, регулируемой емкости2, емкостного датчика 3, преобразователясигнала 4, реле времени 5, выходного ключаб, стабилизатора напряжения 7, Емкостныйдатчик 3 через конденсатор, а генератор 1через регулируемую емкость 2 подключены квходу преобразователя сигнала 4. Регулируемая емкость 2 позволяет изменять чувствительность сигнализатора уровня в широкихпределах. Импульсы с преобразователя сигнала 4 запускают реле времени 5, обеспечивающее выдержку времени насрабатывание выходного ключа и возвратего в исходное состояние в диапазоне отдесятков миллисекунд до нескольких секундСигнализатор работает следующим образом.Датчик устанавливается в бункер илипитатель, где необходимо осуществлятьконтроль уровня сыпучих материалов, и подключается к напряжению 12-14 В постоянного тока. Внутренний стабилизаторнапряжения, выполненный на элементах Ва,ЧОз, С 7, обеспечивает стабильное напряжение для питания микросхем сигнализатора.11Принцип действия датчика основан наизменении скважинности импульсов приизмецении диэлектрической проницаемости измеряемой среды. Если емкость междуактивным щупом Е и общим проводом ("минус" источника питания) мала, на входе элемента 01-з, резисторе 82 формируютсяимпульсы с частотой и скважностью генератора 1 (выполняется на элементах 01-1, О 1-2).При увеличении емкости датчика 3 на резисторе Вз и входе элемента О-з формируютсякороткие импульсы положительной полярности, а на выходе О-з,формируются импульсы отрицательной полярности, И чембольше возрастает емкость датчика, тем более короткими становятся отрицательные2002213 импульсы на 01.з, Иначе говоря, напряжение на выходе 01-з большую часть времениимеет уровень логической. единицы, а в течение короткого промежутка времени -уро-вень логического нуля. 5Конденсатор Св в преобразователе сигнала 4 медленно заряжается через рвзисторйз, когда на выходе 01-з уровень логическойединицы, и быстро разряжается через диодЧ 01 при появлении логического нуля, а так 10как разрядный ток превышает зарядный,напряжение на конденсаторе Св, приложенное к входам элемента 01-4. имеет уровеньлогического нуля, Уровень логической единицы с выхода 01-4 через резистор й 4 заряжает конденсатор.Микросхема ОА 1 включается в режимкомпаратора. Пока емкость датчика мала,конденсатор Сб заряжен до уровня логической единицы, а значит выход компаратора 20имеет уровень Логического нуля и выходнойключ 6 заперт,При увеличении емкости датчика напряжение на конденсаторе С 6 снижается и, кактолько достигнет 1/3 напряжения питания, 25выходной ключ 6 открывается. Выходнойключ выполнен на транзисторе ЧТ 1, с коллектора которого снимается выходной сиг(56) Авторское свидетельство СССРМ 447570, кл. 6 01 Г 2326, 1973. 30 дополнительно введены последовательно соединенные реле времени, выходной ключ и стабилизатор напряжения, соединенный также с генератором, подключен ным через регулируемую емкость к входупреобразователя . сигнала, соединенному также с реле времени, при этом емкостный датчик подключен к преобразователю сигнала через конденсатор. Составитель В.ЗаливнойТехред М.Моргентал . Корректор Н,Милюкова Редактор Г.ЯковлеваЗаказ 3169 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 . Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина 101 Формула изобретенияБЕСКОНТАКТН ЫЙ СИГНАЛ ИЗАТОР УРОВНЯ, содержащий генератор; емкостный датчик, подключенный к преобразователю сигнала, и регулируемую емкость, отличающийся тем, что генератор выполнен с фиксированными частото-задающими элементами, а в сигнал изатор нал Овых В исходном состоянии сигнализагора ОвыхЬ, в сработанном состоянии :игнализатора Овых=О.Пример конкретного выполнения, Предлагаемые сигналиэаторы проходят испытания на Саянском алюл чниевом заводе в количестве трех штук с 06,07,90. Один сигналиэатор установлен на питателе газоочистки, а два - в бункерах на многооперационных кранах для контроля уровня глинозема.Емкостной датчик иэготавлизается в виде металлического штыря длиной 200 мм и диаметром 10 мм, закрепленного во фторопластовой втулке, Второй обкладкой емкостного датчика является общий провод. Регулируемая емкость позволяет изменять чувствительность сигнализатора уровня в широких пределах.Результаты испытаний показали, что заявляемый бесконтактный сигнализатор уровня может использоваться для контроля уровня сыпучих материалов, При этом отмечается высокая точность и надежность срабатывания сигнализатора уровня.