Следящий уровнемер

А 1 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ 1ПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производственное обьедикение по исследованию и проектированию энергетического оборудованияим.И.И.Ползунова(56) Авторское свидетельство СССР ь 96053, кл. С О 1 Г 23/22, 1950.Авторское свидетельство СССРМ 574624, кл. С 01 Г 23/2", 1975,Махорин В.П, и др. Механизация.и автоматизация процессов управления оборудованием экспериментальных паро:. вых турбин. - Труды/ЦКТИ им. И.И. Ползу- . нова, вып, 8 ф 149. Л.: 1977, с.31-37.(57) Изобретение относится к технике контроля уровня оптически прозрачных жидкостей поплавковыми средствами.(я) С 01 Г 23/22, 23/44 2 Цель - повышение надежности в усло-виях значительных скачков жидкости. В прозрачной трубке 1 установлен непрозрачный поплавок 2. Снаружи трубкиустановлена каретка 3 на которой вдоль направления изменения уровня последовательно установлены верхние Фотореле 11, Фоторезистор 5 и нижнее Фотореле 12. Расстояние между Фотореле 11 и 12 не превышает длины поплавка 2Каретка 3 соединена с реверсивным приводом 7. Схема включения Фотореле 11 и 12, Фоторезистора 5 и предельных выключателей 9 и 10 перемещения каретки обеспечивает направленное движение каретки вслед а за границей жидкости во время скачкообразного изменения уровня жидкости (поплавка). В результате режим слежения не прекращается в случаях, когда перед кареткой 3 временно окажется газовая среда, прозрачная жидкость или тело непрозрачного поплавка. 1 ил. 1Сл1 г 53841 4 Изобретение относится к техникеконтроля уровня жидкости поплавковыми средствами и может быть использо. ва но для конт роля наполнения сосудовоптически прозрачными жидкостями.Цель изобретения - повышение надежности в условиях значительных.скачков жидкости.На чертеже представлена принципиальная схема следящего уровнемера.Следящий уровнемер содержит сообщенную с сосудом (не показан), запол ненным оптической прозрачной жидкос, тью, водомерную трубку 1 с установ ленным в ней непрозрачным поплавком2. Каретка 3 охватывает водомернуютрубку и содержит закреп.пеннуа на, ней фотоэлектрическую пару с источником 4 света и фоторезистором 5,включенным в мостовую схему на входеусилителя 6, Электродвигатель 7 сое, динен с датчиком 8 положения карет ки 3, Путевые переключатели 9 и 10ограничивают диапазон хода каретки, сверху и снизу соответственно. Покраям каретки 3 установлены верхнее11 и нижнее 12 фотореле так, что фотопара 5 размещена между ними. Ин, верторы 13 и 14 входами соединеныс подвижными контактами путевых переключателей 9 и 10. Выходы двухлогических элементов 2 И-НЕ 15 и 16соединены соответственно с входами"Установка единицы" и "Установкануля" триггера 17 , выход которогосоединен с входом электронного реле18, подвижная пара контактов 19 может переключать цепи сетевого напряжения и усилителя 6,В путевых переключателях 9 и 10первые неподвижные контакты соединены с источником опорного напряженияБ, вторые - с выходами фоторелеи 12 соответственно.Следящий уровнемер работает следующим образом,Плавающий в водомерной трубке 1поплавок 2 частично перекрывает световой поток осветителя 4, поступающий на фоторезистор 5, Если при этоммост на входе усилителя 6 сбалансирован, выходной сигнал усилителя отсутствует, электродвигатель 7 не вращается и каретка 3, а вместе с нейи движок потенциометра 8 неподвижны,выходной сигнал потенциометра не изменяется.При уменьшении уровня поплавоксмещается вниз, поток света, падаюО 15 20 25 30 35 40 45 50 55 щий на фоторезистор 5, возрастает,его сопротивление умен,ьшается и мостразбалансируется таким образом, чтовыходной сигнал усилителя 6 заставляет электродвигатель 7 перемещатькаретку 3 вниз до восстановления равновесия моста. Выходной сигнал потенциометра при этом уменьшается,При повышении уровня поплавок 2смещается вверх, уменьшая поток света, падающий на фоторезистор 5, сопротивление его возрастает, мост разбалансируется таким образом, что полярность (фаза) выходного сигналаусилителя 6 изменяется на- противоположную и электродвигатель 7 перемещает каретку 3 вверх до восстановлениябаланса моста.В этом рабочем режиме фотореле 11отключено (сигнал на его выходе отсутствует), а фотореле 12 включено(на выходе имеется единичный сигнал),Поскольку выход фотореле 11 черезразмыкающий контакт переключателя 9соединен с входом инвертора 13 и одним из входов элемента 15, то на этихвходах сигнал также нулевой, а на выходе инвертора 13 - единичный. Таккак выход фотореле 12 через размыкающий контакт путевого переключателя10 соединен с входом инвертора 14 иодним из входов элемента 16, то наэтих входах сигнал также единичный,а на выходе инвертора 14 - нулевой.Таким образом на обоих входах элемента 15 .сигнал нулевой, следовательно, на его выходе и связанном с нимвходе "Установка единицы" триггера17 сигнал единичный. В то же времяна обоих входах элемента 16 сигналединичный, а на выходе этого элемента и связанном с ним входе "Установка нуля" триггера 17 сигнал нулевой.Триггер 17 при этом находится в состоянии "1" (на неинвертирующем выходе триггера сигнал единичный, а наинвертирующем - нулевой) . Электронное реле 18 не включено, поэтомууправляющий электродвигателем 7 сигнал поступает через размыкающие контакты 19 электронного реле 18 с выхода усилителя 6Если при скачкообразном повышенииуровня поплавок 2 быстро поднимаетсявыше каретки 3, то на своем пути онсначала перекрывает оба фотореле,затем только верхнее, далее оба фотореле отключаются. В тот моменткогда оба фотореле 11 и 12 перекрыты(т. е. включены), на обоих входах элементов 15. и 16 сигналы разноименны(на одном входе - единичный .сигнал,на другом - нулевой), поэтому на выходах этих элементов сигналы единичные и триггер 17 не переключается,а остается в прежнем состоянии "1".Но как только включенным остаетсятолько фотореле 11, на входе элемента 15 сигналы становятся единичными,а его выходной сигнал - нулевым, вто время на входах элемента 16 сигналы нулевые, а его выходной сигнал- единичный.При этом триггер 17 переключаетсяв состояние "0", на его инвертирующем выходе появляется сигнал, включающий электронное реле 18, котороесвоими замыкающими контактами 19 подключает электродвигатель 7 к сети,полярность (фаза.) которой такова,что электродвигатель начинает перемещать каретку 3 вверх. В момент,когда оба фотореле освещены и их сигналы нулевые, на входах элементов 15 и 16 сигналы разноименны, на их выходах сигналы одинаковы (единич-ные), триггер 17 не изменяет своего предыдущего состояния, электронное реле 18 не отключается. При перемещении вверх каретка снацала достигает нижней части поплавка, срабатывает фотореле 11, при этом сигнал на входе "Установка единицы" становится нулевым, а на входе "Установка нуля" остается единичным, т,е. триггер 17 продолжает оставаться в состоянии "0", а каретка продолжает движение вверх, затем включается и фотореле 12, но переключения триггера 17 тоже не происходит. И только в тот момент, когда реле 11 станет выше поплавка 2, происходит переключение триггера 17 в положение "1", электронное реле 18 отключается, электродвигатель 7 вновь при помощи контактов 19 оказывается подключеннь 1 м к выходу усилителя 6, т.е. устройство возвращается в рабочее состояние, закончив поиск поплавка. При включении устройства каретка может оказаться выше или ниже поплавка, а триггер - в состоянии "1" или "0".Если каретка находится выше по" плавка, а триггер - в состоянии "1", то система находится в,рабочем режиме, фоторезистор 5 полностью 538416освещен и электродвигатель 7 перемещает каретку 3 вниз до устраненияразбаланса моста на входе усилителя,Если каретка находится выше поплавка, а триггер - в состоянии "0",то включается электронное реле 18,подключив электродвигатель 7 к сети,Электродвигатель перемещает кареткувверх до срабатывания путевого переключателя 10, при этом замыкающийконтакт подключает вход инвертора14 и соединенный с ним вход элемента16 к источнику опорного напряженияУ, т,е. на эти входы поступает единичный сигнал, Так как.поплавок находится ниже каретки, фотореле 11освещено (отключено) и с его выходана вход инвертора 13 и соединенныйс ним вход элемента 15 поступает нулевой сигнал На второй вход этогоже элемента с выхода инвертора 14также поступает нулевой сигнал, следовательно, на выходе элемента 15единичный сигнал. В то же время наоба входа элемента 16 поступают единичные сигналы, а с его выхода навход "Установка нуля" триггера 17 нулевой сигнал. Триггер переключитсяв состояние "1", каретка перемещается вниз до устранения разбалансамоста.Если каретка находится ниже поплавка, а триггер находится в состоянии , каретка перемещается вниз зБ до путевого переключателя 9. которыйсвоим замыкающим контактом подключаетк источнику опорного напряжения входинвертора 13 и соединенный с нимвход элемента 15, т.е. на эти входы 40 поступает единичный сигнал, Посколькуна аналогичные входы инвертора 14 иэлемента 16 с выхода электронногореле 12 поступает нулевой сигнал,триггер 7 переключается в состояние 46 "0" и каретка начинает перемещатьсявверх до окончания поиска поплавка.Если каретка ниже поплавка, атриггер - в состоянии "0", каретканачинает перемещаться вверх также 60 до окончания поиска поплавка.Таким образом, во всех возможныхслучаях поиск поплавка и переход устройства в рабочий режим осуществляют"ся автоматически, что существенно поб вышает надежность работы уровнемерапри следующих помехообразующих факторах: резкие колебания и скачки уровня; быстротекущие по времени процессы наполнений или опорожнений сосудов.1553841 Формула изобретения Составитель Е.ПодымовРедактор А,Огар Техрад Л.Опийныи Корректор Т,Малец Заказ 450 Тираж 536 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издатель:кий комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,10 Следящий уровнемер, содержащий реверсивный электродвигатель, механически соединенный с подвижной кареткой, охватывающей водомерную трубку, сообщенную с сосудом, непрозрачный поплавок, размещенный в водомерной трубке, источник света и Фоторезистор, установленные в середине каретки :и размещенные с противоположных сторон водомерной трубки, выход Фото- резистора соединен с усилителем, соединенным с электродвигателем, датчик положения каретки и источник переменного напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности слежения за с.качкообразными изменениями уровня оптически прозрачных жидкостей., в него введены верхний и нижний путевые переключатели, верхнее и нижнее Фотореле, размещенные на соответствующих краях каретки, первый и второи инверторы, первыи и второи элементы 2 И-НЕ, триггер, электронное реле с двумя подвижными контактами и источник опорного напряжения, при этом выход верхнего Фотореле соединен ,с первым неподвижным контактом нижнего путевого переключателя, второй неподвижный контакт которого соединен с источником опорного напряжения, а подвижный контакт - с входами первого инвертора и первым входом первого элемента 2 И-НЕ, выход последнего соединен с входом "Установка единицы" триггера выход нижнего Фотореле соединен с первым неподвижным контактом верхнего путевого переключателя, второй неподвижный контакт которого соединен с источником опорного напряжения, а подвижный контакт - с входом второго инвертора и первым входом второго элемента 2 И-НЕ, выход которого соединен с входом "Установка нуля" триггера, выход первого инвертора соединен с вторым входом второго элемента 2 И-НЕ, выход второго инвертора соединен с вторым входом первого эле мента 2 И-НЕ, инвертирующий выход триггера соединен с входом электронного рел , подвижная пара контактов которого соединена с электродвигателем, первая пара неподвижных контактов электронного реле соединена с усилителем, а вторая пара неподвижных контактов электронного реле соединена с источником переменного напряжения.