Регулятор уровня электропроводных сред

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Совэ Советскик Социалистическик республикГосу стенный комитеСССРам изобретенийи открытий,0383. Бюллетень Мо 10 Дата опубликования описания 150383 72) Авторизобретения ренк Л..(54) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДН СРЕД1 О 30 Изобретение относится к автоматике и предназначено для контроля и регулирования уровня жидких или сыпучихсред, обладающих даже незначительной электропроводностью.Известен регулятор уровня, содержащий датчики верхнего и нижнего уровней, образующие с резисторами делители .напряжения, к средним точкам которых подключены резисторы ВС-контуров, установленных в цепях управления пороговых элементов, выполненных например, на тиратронах, триггер на 2-х тиристорах, симистор, через который к сети переменного тока подключен исполнительный аппарат, и источник питания постоянного тока11.Известное устройство сложно и не обеспечивает достаточной надежности работы, так как не исключено одновременное включение двух тиристоров триггера.Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является регулятор уровня электропроводных сред, содержащий электродные датчики нижнего и верхнего уровней, через первый и второй резисторы подключенные к источнику питания постоянного тока, точка соединения одного датчика уровня с резистором подключена к первому выводу первого конденсатора и к эмиттеру одного одно- переходного транзистора, нижняя база которого соединена с управляющЫм электродом тиристора, анод которого соединен с первым выводом исполнительного реле и первым выводом второго конденсатора, третий конденсатор, первый вывод которого подключен к точке соединения второго резистора и второго датчика уровня, и второй однопереходный транзистор 1 2).Однако и данное устройство выполнено по сложной схеме, в ней применено два трансформатора и другие элементы, недостаточно надежно в работе и характеризуется невысокй чувствительностью.Цель изобретения - упрощение .и повышение надежности регулятора,Поставленная цель достигается тем, что в регулятор уровня электропроводных сред, содержащий датчики нижнего и верхнего уровней, подключенные через первый и второй резисторы к иоточнику питания постоянного тока, точка соединения датчика нижнего уровня с первым раэисйором подключена через третий резистор к первомуныводу первого конденсатора и к эмит" теру первого однопереходного транзистора, одна из баз которого соединена с источником питания, вторая - с уп-, равляющим электродом тиристора, анодкоторого соединен с первым выводом исполнительного реле и с первым выво" дом второго конденсатора, третий конденсатор, перный вывод которого подключен через четвертый резистор к точке соединения второго резистора к датчика верхнего уровня, и второй однопереходный транзистор, а также генератор импульсов, выход которого соединен с вторыми выводами первого и третьего конденсаторов, введены 15 пятый резистор, четвертый конденсатор и дна разделительных диода, через первый из которых первый вы" вод третьего конденсатора соединен с эмиттером второго однопереходно О го транзистора, базы которого подклю" чены к источнику питания, а через второй из диодов эмиттер этого транзистора подключен к первому выводу четвертого конденсатора, второй вы вод которого через пятый резистор подключен к плюсу источника питания, а второй вывод второго конденсатора соединен с вторым выводом обмотки реле и со вторым выводом четвертого конденсатора.На чертеже приведена схема предложенного регулятора.Схема включает в себя датчики 1 и 2 верхнего и нижнего уровней, обра" 35 зующие с первым 3 и вторым 4 резисторами делители напряжения, первый и третий конденсаторы 5 и б, установлен" ные в цепях эмиттеров первого и второго однопереходных транзисторов 7 4 р и 8, тиристор 9, исполнительное реле 10, второй и четвертый конденсаторы 11 и 12, разделительные дно: лы 13 и 14,пятый резистор 15 и ограни" чительные резисторы 16-19, релаксацион"45 ныл генератор 20, выполненный на од. нопереходном транзисторе 21,8 С-контуре 22 и 23 и резисторах 24 и 25, и источник питания постоянного тока 26, образованный балластным конденсатором 2, стабилитроном 28, диодом 29 и конденсатором ЗОфильтра.Регулятор работает следующим образом.Когда уровень контролируемой среды опустится ниже датчика 2, конденсатор 5 через резисторы 4, 19 и 25 заряжается до порога отпирания транзистора 7. При этом конденсатор 5, разряжаясь через отпирающийся тран зистор 7 на резистор 17, вызывает отпирание тиристора 9 и включение исполнительного реле 10. Реле 10 управляет исполнительными органами, подающими в емкость жидкость или сы пучий материал, уровень которого контролируется. За счет протекания через резистор 15, обмотку реле 10 и тиристор 9 постоянного тока тиристор 9 удерживается в открытом положении. До тех пор, пока уровень контролируемой среды ниже датчика 1, падение напряжения на переходе управляющий электрод - корпус емкости, образующих датчик верхнего уровня, превышает порог отпирания второго транзистора 8. При этом конденсатор 6 через разделительный диод 14 периодически разряжается на транзистор 8. Через этот транзистор и диод 14 каждый раз при отпирании транзистора 8 подзаряжается конденсатор 12 до напряжения на обмотке реле 10Постоянная времени заряда, конденсатора 6 через резисторы 3, 18 и 25 до напряжения отпирания транзистора 8 в йесколько десятков раз меньше постоянной времени разряда конденсатора 12 на резистор 16. Поэтому подзаряд конденсатора 12, когда разомкнут датчик 1, происходит на незначительную величину напряжения и при этом тиристор 9 не запирается.Когда уровень материала достигает верхнего электрода, сопротивление датчика верхнего уровня резко уменьшается, и заряд конденсатора б прекращается. В этом случае конденсатор 12 разряжается через резистор 16 на величину напряжения отпирания транзистора 8, и транзистор 8 отпирается. За счет протекания через транзистор 8 и резистор 15 импульса тока, вызывающего заряд конденсатора 12, и потенциала, имеющегося на конденсаторе 11, тиристор 9 запирается, отключая реле 10, До тех пор, пока уровень среды выше нижнего электрода, транзистор 7 и тиристор 9 будут заперты, а реле 10 отключено. В дальнейшем работа регулятора уровня повторяется.Разделительные диоды 13 и 14 иск,лючают влияние ВС"контуров 18, б и 16, 12 друг на друга. Конденсатор 31 повышает помехозащищенность схемы. С помощью переменных резисторов 3 и 4 может изменяться .чувствительность регулятора н зависимости от электропроводности регулируемой среды,Для повышения чувствительности регулятора уровня, т.е. регулирования уровня сред даже с незначитель-. ной электропроводностью, когда сопротивление датчиков при их замыка-. нии средой более 1 мОм, введен релаксационный генератор на транзисторе 21. Частота импульсон напряжения, выделяемых на резисторе.25, превращает не менее чем на порядок время заряда конденсатора 5 и б. За счет подачи этих импульсов на входы транзисторов 7 и 8 уменьшается ток утечки этих транзисторов в зоне срабатывания и, следовательно, в десяткираз увеличивается входное сопротивлениефи чувствительность регуляторав целом.Введение разделительных диодов 13,14 и подключение через. первый из нихэмиттера транзистора 8 к конденсатору 6, а через диод 14, конденсатор 12и резистор 15 - к плюсу источника.питания, позволяет, упростив схемуи повысив надежность, ее работы, исключить выключение исполнительного реле, когда уровень среды не достигает датчика верхнего уровня,Предложенный регулятор уровня характеризуется простотой схемы, сравнительно большой выходной мощностьюи высокими надежностью работы и чувствительностью.формула изобретенияРегулятор уровня электропроводных сред содержащий датчики нижнего и верхйего уровней, подключенные через первйй и второй резисторы к источнику питания постоянного тока,точка соединения датчика нижнего уровня с первым резистором подключена через третий резистор к первому выводу первого .конденсатора и к эмиттеру первого однопереходного транзистора, одна из баз которого соединена с источником питания, вторая с управляющим электродом тиристора,анод которого соединен с первым выводом исполнительного реле и с первым выводом второго коденсатора,третий конденсатор, первый вывод которого подключен через четвертый резистор к точке соединения второгорезистора и датчика верхнего уровня, и второй однопереходный транзистор, а также генератор импульсов,выход которого соединен с вторымивыводами первого и третьего конденсаторов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения и повышения надежности регулятора,.:з него введены пятый резистор, четвертыйконденсатор и два разделительныхдиода, через первый из которых первый вывод третьего конденсатора соединен с эмиттером второго однопереходного транзистора, базы которогО 20 подключены к источнику питания, ачерез второй из диодов эмиттер этого транзистора подключен к первомувыводу четвертого конденсатора; второй вывод которого через пятый реэис тор подключен к плюсуисточника .питания, а второй вывод второго кон"денсатора соединен с вторым выводомобмотки реле и с вторым выводом чет"вертого конденсатора.ЗОисточники информации,цпринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 517007, кл. 6 0.5 0 9/12, 1974,35 2. Авторское свидетельство СССРВ 614333, кл. 6 О 1 Г 23/24, 19771004994 Составитель С. Стрелецкийдактор М.Келемеш Техред К.Мыцьо Корректор Г. Огар аказ ПП "Патент", г.ужгород, ул.П или ая 96/61 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Мос