Устройство для измерения уровня

(51)М. Кл.з 6 01 Г 23/ 50388/18-10 исоединением заяв кийф .ЗООЯ 80, Бюллетень Иоваиия описания 360980 Государственный комитет СССР яо делам изобретений н открытий3) Приорите Опубликова Дата опубли ДК 681.128.63(088.8) 2) Автоизобретени Таранце(71) Заявите йский завод полиграФических машин(54) УСТРОЙСТВ ЗМЕРЕНИЯ УР 2 1Изобретение относится к областиизмерительной техники, а именно кемкостным измерителям уровня, и может быть использовано в полиграфической промышленности для измерения 5уровня в системе автоматичес;кого поддерживания уровня стапеля листообрабатывающей машины, а также для технологического контроля в химической,нефтяной и других отраслях промышлен ности.Известен бесконтактный измерительуровня, содержащий емкостной датчик,преобразователь емкости датчика вэлектрический сигнал, представляющий мультивибратор высокой частоты,регулирующую емкость, пороговое иисполнительное устройства 11,Данный измеритель уровня при использовании в системе автоматическо Ого поддерживания уровня стапеля листообрабатывающей машины ненадежен вработе, так как производит излишнечастые включения исполнительного устройства, особенно на максимальной 25скоростй работы машины при обработкеплотных листов бумаги или картона.Из известных наиболее близким техническим решением к изобретению является бесконтактный измеритель уровня, содержащий емкостной датчик, преобразователь емкости датчика в электрический сигнал, представляющий мультивибратор высокой частоты, регулирующую емкость, пороговое устройство, подключенное к выходу мультивибратора, источник питания и автоматический ключ в первой шине источникапитания 2 .Недостатком этого измерителя уроня является низкая надежность и неудобство в эксплуатации из-за отсутствия возможности измерения двухуровней одним датчиком.Цель изобретення - повышение надежности и удобства эксплуатации устройства,Поставленная цель достигается тем,что в известном устройстве измеренияуровня параллельно регулирующей емкости включена дополнительная регулирующая емкость с блоком электрического управления и введены бистабильный оптоэлектронный элемент и элемент задержки, причем вход элементасоединен с выходом автоматическогоключа а выход - с первым выводомблока электрического управления, вто рой вывод которого соединен со второй шиной источника питания и одним67536 45 50 55 фО 3 7 йз входов бистабильного оПтоэлектрбнного элемейта, другой вход которого соединен с выходом порогового устройства а выход бистабильного оптоэлектронного элемента через обмотку электромагнита соединен со второй шиной источника питания.На фиг. 1 представлена блок-схема устройствадля" йзмерения уровня в системе автоматического поддержания уровйя стапелясамонакладке печатной машины с верхним отделением листов бумаги от стапеля; на фиг. 2 - диаграммй изменения напряжений.устройство для измерения уровня содержит емкостный датчик 1,мульти- вибратор 2,регулирующую емкость - варикапу 3 с блоком 4 управления,дополнительную регулирующую емкость варикапу 5 с блоком 6 управления, - " включенную параллельно регулирующей емкости 3 через разделительный конденсатор 7, пороговое устройство 8, входом подключенное к выходу мультивибратора 2, бистабильный оптоэлектронный элемент 9; первым входом 10 соединенный с выходом порогового устройства 8, а вторым входом 11 - с вьйодом элемента 12 задержки, вход которого соединен с выходом автоматического ключа 13, включенного в йервую шину источника 14 питания.Би-стабильный элемент 9 содержит тиристорные оптроны 15 и 16, транзисторы 17 и 18, резисторы 19-23, диод 24, койденсатор 25 и обмотку 26 исполнительного электромагнита, Емкостный датчик 1 выполнен в видеконденсатора с гребенчатыми электродами на плоской изолированном основании и расположен вплотную к боковой поверхйости стапеля.Автоматический ключ 13 работает в режиме низкочастотных автоколебаний сразу после подачи напряжения питания (см. фиг. 2,о). Элемент 12 задержйвает-импульсы автоматического ключа на половину периода.Импульсы с выхода элемента 12 управляют работой бистабильйого оптоэлектронного элемента 9 по входу 11 (см. фиг. 2,6) и осуществляют модуляцию емкости 5 путем коммутации питания потенциометра блока 6 уиравления (см. фиг, 2,Ь). Режим работы мультивибратора 2 выбран таким; чтоесли сумма-параллельно включенных емкости датчика 1, и регулирующих емкостей .3 и 5 меньше порогового значения С (см. фиг. 2,), то в мультивибраторе в момент скачкообразЖйфб"пояЮЖййя "напряженияпитанияна его коллекторнйх цепях возбуждаются автоколебания высокой частоты, если же " больше Ср, то автоколебания не возникают, (см. фиг. 2,р). При возбуждении автоколебаний в мультивибраторе 2 на вйходе порогового устройства 8 формируется сигнал, управляющий работой бистабильного элемента 9 по входу 10. 4 Транзисторы 17 и 18, включенные параллельно светодиодам оптронов 15и 16, обеспечивают воэможность фазоимпульсного управления бистабильнымэлементом 9 по входам 10 и 11,присовпадении фазы сигналов на входах10 и 11 состояние элемента 9 не изменяется, при подаче сигнала на вход 10 в отсутствие сигнала на входе 11оптрон 15 включается и затем удерживается в этом состоянии; при подаче10 сигнала на вход 11 в отсутствие сигнала на входе 10 оптрон 15 выключается,.На фиг. 2 моменту времени т, = 0соответствует исходное положение15 верхней кромки стайеля у нижнего допустимого уровня,Устройство работает следующим образом.При Подаче напряжения питания вмультивибраторе периодически возникают автоколебания высокой частоты,таккак сумма емкости датчика и регулирующих емкостей меньше пороговогозначения Со, При этом в момент отсутствия импульса на входе 11 элемента25 2 свЕтодиод оптрона 15 возбуждаетсяимпульсом сигнала с выхода порогового устройства 8. Фототиристор оптро на 15 открывается и включает обмотку 26 электромагнита, которая в свою30 очередь включает привод перемещениястапеля вверх. При перемещении стапелявверх емкость датчика .1 увеличйвается. В момент времени 1 = С, ста.пель поднимается на высоту, соответ 35 ствующую верхнему допустимому уровню,при котором суммарное значение емкости датчика 1 и регулирующих емкостей3 и 5 превышает пороговое значениеС, при этом автоколебания в мульти 4 О вибраторе не возникают. В отсутствие сигнала с выхода порогового устройства 8 светодиод тиристорного оптрона 16 возбуждается импульсом элемента 12 задержки по входу 11. Фототиристор оптрона 16 от,крывается, Это вызывает переходный процесс в цепи обмотки 26 электромагнита и конденсатора 25, который резко снижает ток через фототиристор оптрона 15 ниже величины остаточного тока включения, последний запирается, через обмотку 26 течет лишь ток, ограниченный резистором 21, электромагнит выключается, и подъем стапеля вверх прекращается. Отключается оптрон 16 за счет малой величины тока через фототиристор, огра-" ниченного резистором 21.При работе печатной машины само- наклад производит полистное отделеййе и подачу бумаги в машину. По ме.ре выработки стапеля его уровень опускается, при этом емкость датчика 1 уменьшается. В момент времени 1 = 1 высота стапеля достигает нижнего допустимого уровня, при кото767536 фиг.1 аказ 7179/35 одписное ВНИИП Тираж ром суммарная емкость датчикай ре- гулирующих емкостей в момент зацержки импульса ключа 13 элементом 12 становится меньше порогового значения Со и в мультивибраторе возникают автоколебания. При этом сигналом по входу 10 в отсутствие сигнала на входе 11 оптрон 15 включает электромагнит 26, и снова начинается подъем стапеля, В дальнейшем процесс будет циклически повторяться до полной выработки стапеля.Нижний допустимый уровень стапеля определяется величиной емкости варикапы 3 и регулируется потенциометром блока 4 управления, а верхний- величиной емкости варикапы 5 и регулируется потенциометром блока б управления. Формула изобретения 20 Устройство для измерения уровня, содержащее емкостной датчик, преобразователь емкости датчика в электри-ческий сигнал, представляющий собой мультивибратор высокой частоты,подключенный к пороговому устройству,регулирующую емкость, источник питания и автоматический ключ в первойшине источника питания,о т л и ч а ю-щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и удобства эксплуатации, в нем параллельнО регулирующейемкости включена дополнительная регу"лирующая емкость с блоком электричес-кого управления и введены бистабильный оптоэлектронный элемент и элементзадержки, причем вход элемента за-держки соединен с выходом автомати"ческого ключа, а выход - с первымвыводом блока электрического управления дополнительной регулирующей емкостью, второй вывод которого соеди-нен со второй шиной источника питания и одним из входов бистабильногооптоэлектронного элемента, другойвход которого соединен с выходом порогового устройства, а вЫход последнего через обмотку электромагнита соьдинен со второй шиной источника питания. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 447570, кл. 6 01 Е 23/26, 1974.2, Авторское свидетельство СССРО 435318, кл. С 01 Г 23/26, 1972