Регулятор уровня жидкости

(11) 612213 ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ,61) Дополнительное к авт. саид-ву 51) М, Кл,е Я 05 Ъ 9/12 4091 80/18-24 Всудерстевие еемете Офаате Меастреа ССС в дедам нэебретеааа а фтхрвютайубликовано та опубли кования описанияОб.06.1 Ь Авторыизобретен В. Н, Куликов и Л. А. Шарков авитель.(54) РЕГУПЯТО ВН ляется сравв его соснный алгодежность и Цель изобретения -уровня жидкости. Указанная цель до тивные датчики верхи, что рез го уровн стнгается тего и ниж(22) Занвлено 04,10, 76 с присоединением заяв 1Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано в радиоэлектронике и экспериментальной физике низких температур для автоматического криостатирования объектов.Для питания вакуумных систем и предварительных камер криостатов жидким хладагентом и в ряде других случаев необходимо обеспечивать периодический долив жидкого хладагента после испарения его до определенного уровня,Известно автоматическое устройство для пи. тгния емкостей азотом, состоящее из сосуда Дьюара, криостата, переливной трубы с силь. фониого клапана, соединенного одной трубкой с сосудом Дьюара, а двумя другими - с криостатом 1).Это устройство с конденсациониыми датчиками уровня представляет собой сложную конструкцию, достаточно громоздкую и не отличающуюся четкостью срабатывания, а также виброустойчивостью и надежностью в работе.Более совершенным, обеспечивающим достаточно четкое срабатывание, является устройство для хранения материалов в сжиженном газе, состоящее из сосуда Дьюара, соединенного с сосудом- компенсатором, и снабженного электропневматической системой автоматического по. полнения сжиженного газа, причем для увеличения точности срабатывания в сосуд-компеисатор помещен нагреватель с автоматическим клапаном, который соединен со следящей системой, состоящей нз поплавка, рычага, микро- выключателя и двух реле 12.Однако это устройство также достаточно громоздко и не отличается устойчивостью к ударам и вибрациям, что определяется, главным образом, наличием поплавкового датчика уровня.Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому является регулятор уровня жидкости, содержащий резистивные датчики верхнего и нижнего уровней, исполнительное реле и электроклапан, подключенный к источнику питания через замыкающий контакт исполнительного реле 131.Недостатком этого регулятора явнительно большое число входящихтав элементов, реализующих задаритм работы, что снижает его наувеличивает стоимость.обмотка исполнительного реле и источника питания соединены последовательно,На чертеже изображено предлагаемое устройство.Размещенные в крностате 1 реэистнвныедатчики нижнего 2 и верхнего 3 уровней соединены последовательно между собой, а такжес исполнительным реле 4 и источником питания 5, Через замыкающие контакты 6 электроклапан 7 соединен с источником питания 5.В качестве датчиков уровня целесообразнеевсего использовать полупроводниковые, например германнвые, датчики, обеспечивающие значительные изменения сопротивления на переходе жидкость-пар.Устройство работает следующим образом.Если оба датчика 2 и 3 находятся наджидкостью, их сопротивление мало, и ток, протекающий через обмотку реле 4, превышает величину, необходимую для его срабатывания,При этом контакты 6 реле 4 замыкают цепьпитания соленоидного клапана 7, и он перекрывает выход паров из сосуда-хранилища, чтоприводит к повышению в последнем давленияи передавливанию жидкого хладагента черезпереливной сифон (на чертеже не показан) вкриостат 1.После того, как уровень жидкости в криостате поднимается выше резистнвного датчика 2нижнего уровня, сопротивление цепи питанияисполнительного реле 4 увеличится (за счетувеличения сопротивления смоченного жидкостью резистивного датчика 2), что вызоветуменьшение тока, протекающего через обмоткуреле 4. Однако величина этого тока останетсябольше тока отпускания исполнительного реле4, и, следовательно, никаких изменений в пекипитания электроклапана 7 не произойдет и долив хладагеита в сосуде будет продолжаться.Как только уровень жидкости достигнет ре.эистивного датчика 3, сопротивление цепи питания исполнительного реле 4 увеличится настолько, что ток через обмотку реле 4 станетменьше тока отпускания этого реле. Это приведет к размыканию замыкающего контакта 6и обесточиванию обмотки электроклапана 7,который, открываясь, осуществляет сброс давления паров иэ сосуда-хранилища в атмосфе.ру, что вызывает прекращение долива хладагента в криостат .По мере выпаривания жидкости из криостата уровень хладагеьта опустится ниже рез стивного датчика 3, сопротивление цепи питания исполнительного реле 4 уменьшится, ток,протекающий через исполнительное реле 4, увеличится, но останется меньше значения, необ.ходимого для срабатывания выбранного типареле, Замыкающий контакт 6 останется в разомкнутом состоянии, а обмотка электроклапана 7 обесточенной, Срабатывание исполнительного реле 4 произойдет только при выходе из жидкости обоих реэистивных датчиков 2н 3, что приведет к включению системы поливаНаилучшей помехозащищенностью и надежностью в работе обладает схема, в которой сопротивление резистивного датчика 3 в несколько раз больше, чем сопротивление резистивного датчика 2. При использовании реле типа РЭС(РФ 4,500,231.П 2), имеющего сопротивление обмотки. равное 700 Ом, ток срабатывания равен 21 мА, а ток отпускания - 3 мА, а в качестве резнстивных датчиков уровня испольэуФормула - изобретения Регулятор уровня жидкости, содержащий40 45 резистнвные датчики верхнего н нижнего уровней, исполнительное реле и электроклапан, подключенный к источнику питания через замыкающий контакт исполнительного реле, отличаю- и(ийся тем, что, с целью упрощения регулятора, резистнвные датчики верхнего и нижнего уровней, обмотка исполнительного реле и источник питания соединены последовательно. Источники информации, принятые во внима О ние при экспертизе:. Ройзен Л. И Ганнус В, К. Автоматическое устройство для питания емкостей жидким азотом, Приборы н техника эксперимента.2, 1961, с, 191.2, Авторское свидетельство СССР207242,кл. Г 17 С 3/08, 19653. Фастовский В, Г. н др. Крногенная техника, М.,Энергия, 974, с. 459 в 4. ются термореэнсторы типа СТ 7-1; при выборе сопротивления реэистивного датчика 2 в жидком азоте 18 кОм, а реэистивного датчика 3 - 21 кОм ток цепи питанияобмотки исполнительного реле при погружении обоих датчиков в жидкий азот составит 0,49 мА, при погружении в жидкий азот только резистнвного датчика - 5,8 мА, а прн выходе обоих датчиков из жидкости 34,5 мА.Указанные соотношения токов питания об. мотки исполнительного реле 4 в различных режимах работы и токов срабатывания и отпускания для выбранного типа реле обеспечивают надежную работу регулятора в соответствии с описанным выше алгоритмом работы.Таким образом, предлагаемая электрическая схема регулятора уровня жидкости содер жит всего две цепи (цепь питания исполнительного реле 4 н цепь питания электроклапана) и минимальное число элементов (два резнстивных датчика уровня 2 и 3, одно исполнитель.ное реле 4 и электроклапан 7), т.е. на три 30цепи н два реле, не считая измерительных мостов, меньше чем у прототипа,Все это позволяет увеличить надежностьрегулятора в работе и уменьшить его стоимость. При этом габариты предлагаемого регулятора определяются, в виду малых разЗ 5 меров исполнительного реле 4, в основном габаритами электроклапана 7.а ого комнтета Совета М нзобретеннй н открыт Ж.35, Рйушская наб. нт, г, Ужгород, ул. П ИИПИ 1130нлнал осударстаеннпо делан35, МоскваППП аПате ннстров ССВд. 4/5оектизи, 4