Сигнализатор уровня сыпучих материалов

"ТЕН ОБ К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕ ННЪ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Кубанский филиал Всесоюзного научно - производственного объединенияэлеваторной и мукомольно - крупянойпромышленности "Зернопродукт"(56) Авторское свидетельство СССРМ 305356, кл, 6 01 Р 23/22, 1969.(54) СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ СЫПУЧИХМАТЕ РИАЛОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам дляизмерения уровня, расхода, дозированиясыпучих материалов, например зерна, муки,крупы, цемента и др. сыпучих материалов,Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для измерения уровня или дозирования сыпучих материалов, и может быть использовано для измерения или сигнализации уровня зерна, семян масличных культур, синтетических моющих средств и других гранулированных сыпучих материалов.Цель изобретения - повышение чувствительности и надежности работы сигнализатора уровня в условиях запыленных сред и при повышенных абразивыных свойствах сыпучих материалов.На фиг. 1 и 2 изображен чувствительный элемент, варианты выполнения; на фиг. 3 - структурная схема сигналиэатора уровня.П р и м е р. Вариант 1. Чувствительный,А 2 1631300 Цель изобретения - повышение чувствительности и надежности работы сигнализатора в условиях запыленных сред и с повышенными абразивными свойствами, Сигнализатор уровня сыпучих материалов содержит источник инфракрасного излучения (ИКИ) и приемник, смонтированные на одной панели, выполненной из материала, не пропускающего ИКИ. Со стороны индицируемого материала они закрыты пластиной, прозрачной для ИКИ. Сигнализаторы устанавливаются по высоте емкости с сыпучим материалом либо на контролируемом (заданном) уровне. При появлении сыпучего материала излучение от источника диффузно отражается частицами материала и попадает на приемник, что вызывает З срабатывание преобразующего устройства и сигнализацию наличия материала. 3 ил,элемент сигнализатора уровня (см, фиг. О, 1) содержит излучатель 1 и приемник 2, смонтированные в панели 3 параллельно друг другу и перпендикулярно к плоскости контакта панели 3 и пластины 4. Угол диаграмм ы направленности излучения С) излучателя 1 и приемника 2 в воздухе а С = 40 С, Со стороны контролируемого сыпучего материала 5 они закрыты плоско- параллельной пластиной 4, прозрачной для ИКИ, в чатности из оргстекла с коэффициентом преломления и = 1,5, и толщи,ной й = 4,0 мм. Угол диаграммы направленности излучения излучателя 1 в оргстекле а = 26,5 О, Расстояние между оптическими осями излучателя 1 и приемника 2 = 4,0 мм.Лучи излучателя 1, отразившиеся отвнешней поверхности пластины 4, засвечивают иа ее внутренней поверхности пятноОдиаметром О = 4,0 мм, при этом 1 -г. Центрпятна лежит на оптической оси излучения.Связь чувствительного элемента с другими элементами структурной схемы представлена на фиг, 3,Выход чувствительного элемента соединен с входом усилителя 6, выход последнего соединен с входом компаратора 7,выход которого соединен с входом усилителя 8 мощности, а выход усилителя 8 мощности соединен с выходным индуцирующимустройством 9,Контролируемый сыпучий материал 5представляет собой запыленную зернистуюструктуру, например рис - зерно.Сигиализатор уровня работает следующим образом,При отсутствии контролируемого материала осиовиач часть потока ИК - излученияуходит в пространство, а часть лучей, отраженная от внешней поверхности пластины4, поглощается панелью 3 из эбонита, Приемник находится вне зоны засветки от этихлучей, Выходной сигнал приемника 2 практически равен нулю.При появлении контролируемого сыпучего материала 5 в рабочей зоне часть лучейизлучателя 1 многократно отражается от поверхности сыпучего материала и попадает вприемник 2. При этом на выходе приемника2 появляется сигнал, усиливающийся усилителем 6 до величины, необходимой для компаратора 7. Поступивший в компаратор 7сигнал сравнивается с его заданным уровнем и при превышении последнего формируется сигнал наличия контролируемогоматериала риса - зерна). Зтот сигнал увеличивается усилителем 8 мощности и попадает на отображение на индицирующееустройство 9,Мелкодисперсные включения контролируемого материала, например пыль, осевшая нэ пластину 4 в рабочей зоне, не влияетна работу чувствительного элемента, так какона поглощает и диффузио рассеивает частьИК - лучей, которая все равно не попадает вприемник. А прошедшая через слой пыличасть лучей отражается от сыпучего материала 5 и создает полезный сигнал,Вариант 2. Чувствительный элементсигнализатора уровня (см. фиг. 2) содержитизлучатель 1 и приемник 2, смонтированныев панели 3, при этом их оптические осинаходятся в одной плоскости и под углоМ) друг к другу, но при этом приемник перпендикулярен к плоскости контакта панели 3 и пластины 4, Угол диаграммы направленности излучения излучателя 1 и приемника2 в воздухе а= 40 О, Со стороны контролируемого материала оии закрыты плоскопарал 5 лельной прозрачной для ИКИ пластиной 4из фторопласта 3 с коэффициентом преломления и = 1,3 и толщиной и = 7,0 мм. Уголдиаграммы направленности излучения излучателя 1 во фторопласте 3 ам 1 = 26,0, и ри 10 емника ам 2 = 26,5. Расстояние междуточками пересечения оптических осей излучателя 1 и приемника 2 с плсокостью контакта пластины 4 и панели 3 = 4,5 мм. Лучиизлучателя 1, отразившиеся от внешней поверхности пластины 4, засвечивают на еевнутренней поверхности пятно, граница которого отстоит иа расстоянии О = 5,0 мм отизлучателя. При этом приемник 2 находитсяв тени между пятном и излучателем 1.Связь элементов в структурной схемесигнализатора уровня аналогична варианту1,Контролируемый сыпучий материал 5,например мука, имеет мелкодисперснуюструктуру.Сигнализатор уровня, выполненный повторому варианту, работает следующим образом,При отсутствии контролируемого материала основная часть потока ИК - излученияуходит в пустое пространство (емкости), ачасть лучей, отраженная от верхней поверхности пластины 4, поглощается панелью 3.Приемник находится вне зоны засветки этихлучей. Выходной сигнал приемника 2 практически отсутствует,При появлении контролируемого материала 5 в рабочей зоне ИК - лучи диффузноотражаются от сыпучего материала, создавая пятно рассеянного излучения большейплощади, чем пятно при отсутствии сыпучего материала, При этом приемник 2 засвечивается и создает выходной сигнал, Далееработа осуществляется аналогично вариан 45При остаточном налипании муки нэ поверхность пластины 4 после освобождениярабочей зоны от контролируемого материала сигнал не формируется за счет настройкикоэффициента усиления усилителя б илиуровня переключения компаратора 7.Для контроля уровня сыпучих материалов зернистой структуры, имеющих запыленность, используются чувствительныеэлементы с параллельным расположениемизлучателя и приемника, а для контроляуровня мелкодисперсных или незапыленных зернистых материалов используетсячувствительный элемент по варианту 2.Формула изобретения Сигнализатор уровня сыпучих материалов, содержащий инфракрасный источник и приемник излучения, распо ложенные с одной стороны от контролируемого материала, защитную пластину из прозрачного для излучения вещества, преобразующее и индицирующее устройства, отличающийся тем,что,с целью 10 повышения чувствительности и надежности в работе в условиях запыленности, источник и приемник смонтированы на одной панели, выполненной из материала, поглощающего инфракрасное излучение, при этом их оптическиЕ оси лежат в одной плоскости и расположены параллельно или под острым углом, а защитная пластина расположена между контролируемым материалом и панелью вплотную к последней.1631300 оставитель П, Солдатов ехред М,Моргентал Корректо едактор Е, Копча ксимишине водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарин каэ 535 Тираж 422 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5Ъ