Регулятор уровня жидкости

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в экспериментальной физике низких температур для криостатирования объектов.По основному авт. св. Р 612213 известен регулятор уровня жидкости, содержащий последовательно соединен-, ные между собой резистивные датчики нижнего и верхнего уровней, исполнительное реле и источник питания, а также электромагнитный клапан, подключенный к источнику питания через замыкающий контакт исполнительного , реле (13 .Недостатком известного регулятора является снижение его точности и надежности в экстремальных условиях эксплуатации.Указанный недостаток связан с тем, что при повышении уровня хлад- агента от нижнего до верхнего резистивного датчика исполнительное реле поддерживается во включенном состоянии током, величина которого меньше тока срабатывания и в несколько раз меньше номинального рабочего тока данного типа реле, а так как в соответствии с техническими условиями высокая надежность реле гарантируется только при номинальномзначении рабочего тока, то в указанном режиме работы увеличивается вероятность ложного срабатывания реле, а следовательно, уменьшаетсяточность регулятора в целом.Цель изобретения - повышение точ"ности регулятора,Указанная цель достигается тем,что в регуляторе уровня жидкостипо авт. св, Р 612213 параллельнорезистивному датчику нижнего уровнявключен второй замыкающий контактисполнительного реле.15 При срабатывании исполнительногореле указанный контакт замыкается изакорачивает датчик нижнего уровня,исключая существенное изменение токачерез исполнительное реле при,повы 20 шенин уровня хладагента от нижнегодо верхнего датчика,На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого регулятора.25 Регулятор содержит размещенные вкриостате 1 резистивные датчики 2 и 3 нижнего и верхнего уровня, последовательно,соединенные между собой, с исполнительным реле 4 и источником 5 питания. Параллельно датчику 740 включен один из замыкающих контактовб реле 4, а через другой замыкающийконтакт 7 к источнику 5 подключенэлектромагнитный клапан 8, осуществляющий выпуск паров хладагента изсосуда-хранилища (не показан) в 5атмосферу.В качестве датчиков уровня целесообразно использовать полупроводниковые, например, германиевые, датчики, обладающие значительным изменением сопротивления при переходеиз жидкости в пар,Регулятор работает следующим образом.Если оба датчика 2 и 3 уровнянаходятся над жидкостью, их сопротивление мало и ток, протекающийчерез реле 4, определяется фактически сопротивлением обмотки реле и равен номинальному рабочему токУ данного типа реле. При этом реле 4 включено и его контакты б и 7 замкнуты.В результате этого датчик 2 оказывается накоротко замкнут контактомб, а электромагнитный клапан 8 включен контактом 7 и перекрывает выходпаров из сосуда-хранилища в атмосферу,что приводит к созданию избыточного давления в сосуде-хранилище ипередавливанию жидкого хладагентаиз сосуда-хранилища через переливной патрубок (не показан) в криостат 1,После того как уровень жидкостиподнимается выше датчика 2 сопротивление этого датчика резко увеличивается. Однако ток через реле 4не изменится и останется равным номинальному рабочему значению, таккак датчик 2 в это время шунтируется замкнутым контактом б,.При достижении уровнем хладагента датчика 3 (в результате резкоговозрастания сопротивления последнего) ток через реле 4 уменьшитсядо величины, более низкой, чем ток 45отпускания реле 4. При этом реле 4выключится, его контакты б и 7 разомкнутся, обмотка клапана 8 обесточится, клапан откроется, что приведет к сбросу паров из сосуда-хранилища в атмосферу и окончаниюперелива хладагента в криостат 1.По мере выпаривания хладагентаиэ криостата 1 уровень его опустится ниже датчика 3, что приведет квозрастанию тока через обмотку реле4. Однако ввиду большого сопротивления датчика 2 этот ток попрежнемубудет значительно меньше тока срабатывания реле 4 и разомкнутое состояние контактов б и 7 не иэменйтся. Срабатывание реле 4 произойдет только после выхода из жидкого хладагента датчика 2. При этом включится перелив хладагента и датчик 2 окажется закорочен контактом б;При использовании в качестве датчиков 2 и 3 уровня терморезисторов типа СТ 7-1, обладающих в жидком азоте сопротивлением 180 кОм, а в качестве исполнительного реле 4 реле типа РЭС(РФ 4,500.231,П 2), ток отпускания которого равен 3 мА, а рабочий ток 39 мА, при погружении обоих датчиков в жидкий азот через реле 4 протекает ток 0,09 мА, при выходе датчика 3 из жидкости ток реле увеличится до 0,18 мА, а при уменьшении уровня жидкого азота ниже датчика 2 ток реле возрастает до 39 мА и в дальнейшем до окончания перелива хладагента не изменится.Таким образом, во всех режимах работы регулятора уровня жидкости ток через исполнительное реле равен номинальному рабочему значению, либо значительно меньше тока отпускания данного типа реле. В результате этого реле работает только в оговоренных техническими условиями режимах и его надежность гарантирована, а следовательно, точность регулятора в целом также высокая.Кроме того, предлагаемый регулятор возможно использовать в качестве датчиков уровней терморезисторов одного номинала, причем выбор этого номинала не является критичным (важно только, чтобы выбранные терморезисторы обладали достаточным скачком сопротивления при перемещении их из жидкости в пар).Последнее особенно важно тем, что промышленностью, как правило, выпускаются терморезисторы одного, реже нескольких номиналовФормула изобретенияРегулятор уровня жидкости по авт. св. М 612213, о т л и ч а ющ и.й с я тем, что, с целью повышения точности регулятора, в нем параллельно резистивному датчику нижнего уровня включен замыкающий контакт исполнительного реле.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР У 612213, кл. С 05 0 9/12, 1978 (прототип).9 26625 идсру остави хред Ж Редактор Ю. Коза Заказ 2981/40 ПП Патентф, г. Укгород, ул. Проектная, 4 и Тираж 908 ВНИИПИ Государс по делам изо 13035, Москва, Ж ь Т. Озерова Кастелевич Корректор МПодписновенного комитета СССРретений и открытий5, Рауюская наб д, 4