Сигнализатор уровня жидкости

(55 6 01 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ленинградский институт водного транспорта(54) СИГНАПИЗАТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к сигнализаторам уровня жидкости. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей эа счет контроля положения уровня относительно другого уровня. Сигнализатор содержит соосные вертикальные трубы 1 и 2, кольцевая полость которых соединена с одной жидкостью, а полость внутренней трубы 2 - с другой жидкостью. В обеих полостях размещены поплавки 3 и 4. Поплавок7 3 выполнен в виде тора и снабжен магнитами 7 и 8, размещенными диаметрально противоположно и соединенными магнитно встречно с помощью магнитопроводов 6 с полюсными наконечниками. Поплавок 4 выполнен в форме яйца с тупым концом еверху, где размещен индикатор, оптически соединенный с выходным блоком, размещенным над срезом внутренней трубы 2. На поплавке 4 размещены также ориентированный диаметрально магнит 9 с размещенными по его концам магниточувствительными элементами 10, 11 и источник питания. При выравнивании уровня в кольцевой полости с уровнем во внутренней трубе поплавок 4 принимает положение относительно поплавка 3, при котором магнит 9 ориентирован вдоль линии полюсных наконечников, при этом срабатывают элементы 10, 11 и включают индикатор, в результате чего на выходе выходного блока появляется сигнал. 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля равенства уровней жидкостей в двух емкостях, напримерв бьефах судоходных шлюзов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возможности контроля положения уровня относительно положения другого уровня.На фиг. 1 приведен сигнализатор, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - схема электрической части,Сигнализатор (фиг, 1 и 2) содержит две соосно расположенные наружную трубу 1 и внутреннюю трубу 2, выполненные из немагнитного материала, наружная труба 1 опущена нижним концам ниже максимально возможного уровня жидкости в первой емкости, а внутренняя труба 2 своим нижним концом соединена с второй емкостью ниже минимально возможного уровня второй жидкости. Внутри каждой трубы расположены поплавки 3 и 4. Над верхним срезом внутренней трубы 2 расположен выходной блок 5,На наружной поверхности поплавка 3 (торообразной формы) расположен магнитопровод 6, имеющий во фронтальной проекции форму магнитопровода двухполюсного электродвигателя постоянного тока с явно выраженными полюсами, на магнитопроводе 6 симметрично под углом 90 относительно явно выраженных полюсов выполнены два выреза. в которые вставлены постоянные магниты 7 и 8, направленные одноименными магнитными полюсами к одним и тем же явно выраженным полюсам мэгнитопроводэ б, т. е. магнитно-встречно. Поплавок 3 в разрезе имеет форму овала для уменьшения сопротивления трения.Поплавок 4 имеет яйцеобразную форму с верхней тупой вершиной, центр тяжести поплавка 4 расположен ниже его метацентра. Внутри немагнитного поплавка 4 (фиг. 2 и 3) расположены постоянный магнит 9, два магниточувствительных ключевых элемента 10 и 11 (герконы, магнитодиоды и т, д.), индикаторный элемент 12 (светодиод) и источник 13 питания (аккумулятор), Постоянный магнит 9 и ключевые элементы 10 и 11 расположены в горизонтальной плоскости на одной оси, переключательные элементы 10 и 11 расположены около северного и южного полюсов магнита 9 соответственно на расстоянии, при котором не происходит их срабатывание, Источник 13 питания одним (плюсовым) выводом соединен с первыми объединенными отводами переключательных элементов 10 и 11, вторые отводы которых объединены и соединены с входом 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 индикаторного элемента 12 (с анодом светодиода), выход которого (катод светодиода) соединен с другим (минусовым) выводом источника 13 питания. Индикатор 12 расположен в вершине тупого конца поплавка 4 и оптически соединен с выходным блоком.Выходной блок 5 может быть выполнен в виде источника питания, исполнительноо механизма и матрицы фотоэлементов, т. е, фотоэлементов, собранных по схеме фасеточного глаза, оптически соединенной с индикатором 12. Поплавок 4 выполнен яйцеобразной формы, чтобы индикаторный элемент 12 находился все время наверху ". имел оптическую связь с матрицей фотоэлементов приемного блока 5.На фиг. 1 и 3 показано, что детектор уровней жидкостей имеет два магниточувствительных переключательных элемента 10 и 11, Однако детектор может содержать адин элемент 10 (11), Использование двух элементов 10 и 11, соединенных по схеме ИЛИ. повышает надежность работы устройства за счет резервирования.Сигнализатор работает следующим образом,Мэгниточувствительные ключевые элементы 10 и 11 располагают на таком расстоянии от магнитных полюсов (методом, например, подбора), чтобы не происходило их срабатывания под действием суммарного магнитного поля постоянного магнита 9 и внешнего магнитного поля (окружающей среды), Но в то же время указанное расстояние должно быть таким, чтобы ключевые элементы 10 и 11 срабатывали в тот момент, когда они находятся на одной оси и в одной горизонтальной плоскости с явно выраженными полюсами магнитопровадэ 6.Когда уровни жидкостей не равны друг другу, поплавки 3 и 4 под действием внешнего магнитного полч на постоянные магниты соответственно 7 - 9 подвергнутся параллельно мгновенному значению магнитного меридиана, Уагнитачувствительные ключевые элементы 10 и 11 находятся под действием суммарного магнитного поля постоянного магнита 9 и магнитного поля окружающей среды, которые недостаточны для их срабатывания,Предположим, что перепад уровней воды в трубах 1 и 2 начинает уменьшаться и, в некоторый момент времени, станет равным нулю(фиг. 1). При этом поплавки 3 и 4 повернутся друг относительно друга так, чтобы магнитное сопротивление в магнитной цепи, состоящей из поплавков 3 и 4, было минимальным. В данном случае явно выраженные полюса магнитопровода б, магниточувствительные ключевые элементы 10 и 111и постоянный магнит 9 будут лежать в одной плоскости и на ОднОЙ Оси.Постоянные магниты 7 и 8 будут создавать магнитные потоки. Магнитные силовые линии этих потков, выходящие из северного полюса й магнитов, проходят через часть магнитопровода б, один ярко выраженный полюс магнитопровода 6, ключевой элемент 10, магнит 9, ключевой элемент 11, второй явно выраженный полюс магнитопровода, часть магнитопровода б и входят в южный полюс Я соответствующего постоянного магнита 7 и 8 (магнитные силовые линии, соответствующие потокам, создаваемым магчитами 7 и 8, будут замыкаться для каждого магнита 7 и 8 в своей половине магнитопровода б).При этом сработают ключевые элементы 10(1 1). По цепи источник 13 питания (фиг. 3) - ключевой элемент 10(11) - индикаторный элемент 12 - источник 13 питания потечет ток, что приведет к зажиганию индикаторного элемента 12, находящегося в верхней тупой вершине поплавка 4. Свет от загоревшегося индикаторного элемента 12 попадает в выходной блок, который вырабатывает соответствующий сигнал, например прекращение изменения уровней воды в емкостях,При изменении уровней жидкостей магнитный поток, проходящий через ключевые элементы 10 и 11, будет уменьшаться, что приведет к их закрытию,и, соответственно, к погасанию индикаторного элемента 12, При этом энергия от источника 13 питания не потребляется.ф ор мул а из о бр етен и я Сигнализатор уровня жидкости, содержащий две соосно расположенные вертикальные трубы, кольцевая полость которых в нижней части снабжена первым подводящим штуцером, причем в этой полости размещен первый поплавок с первым 5 постоянным магнитом, а в полости внутренней трубы размещены второй постоянный магнит и выходной блок, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области применения за счет воэможности контроля 10 положения одного уровня относительнодругого, он снабжен расположенным во внутренней трубе вторым поплавком с размещенным в нем источником питания, двумя магниточувствительными ключевыми 15 элементами и индикатором, при этом внутренняя труба в нижней части снабжена вторым подводящим штуцером, а первый поплавок выполнен в виде тора и снабжен магнитопроводом и третьим постоянным 20 магнитом, причем магниты на первом поплавке размещены диаметрально противоположно, ориентированы по окружности тора своими полюсами навстречудругдругу и соединены магнитопроводом, выполнен ным в виде двух кольцевых сегментов с полюсными наконечниками в средней части, при этом второй поплавок выполнен яйцеобразной формы, на тупой верхней части которого размещен индикатор, а второй 30 магнит размещен на втором поплавке и ориентирован по его диаметру, причем магниточувствительные элементы размещены по концам этого магнита по его магнитной оси и электрически параллельно соединены 35 между собой и последовательно с индикатором подключены к источнику питания, а индикатор оптически связан с выходным блоком,1615563 едактор при ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 каз 3980 ВНИИПИ Госуд Составитель А. СоколовскийТехред М, Моргентал Корректор О, Кравцо Тираж 538 Подписное венного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,4/5