Уровнемер

ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскин Сциапистймеских оеспублик(22) Заявлено 13.09,76 ( с присоединением заявки Ю (23) Приоритет -01449/18 М. Кл,е 01 Г 23 Л 2 Государственный номнтет ссср оо делам нзобретеннй и открмтнйпубликовано 15.05 ата опубликовани Бюллетень8 писания 25.05.79 О. О. Садлаев, А. С, Данилевский, Г. ф. Шароватови Г. Н. Воротников 2) Авторы изобретения есоюзный научно-исследовательский институт винодел и виноградарства Магарач) Заяви 4) УРОВНЕМЕР ные магнить ты. Эти недостаткиах, в которых длельиых импульсо странены в уровнемеформирования измериспользуются постоянИзобретение относится к области прибо- ростроения и предназначено для измерения уровня жидкости.Известны уровнемеры, содержащие поплавок, подвешенный на перфорированной металлической ленте, переброшенной через 5 ролик, связанный с зубчатым колесом. Другой конец ленты нагружен противовесом. Зубчатое колесо своими зубьями отклоняет пластину контактора в ту, либо в другую сторону в зависимости от перемещения поплавка, в результате чего на контакторе вырабатываются импульсы положительной или отрицательной полярности 11. Устройство формирования импульсов в этом уровнемере состоит из механических элементов: зубья зубчатого колеса, пластина, контактор, кото рые не могут обеспечить высокую надежность работы уровнемера ввиду возникновения остаточной деформации пластин контактора и нарушения переходных сопротивлений в контактах. 1 и магнитоуправляемые контах.Наиболее близким кизобретению по технической сущности является уровнемер, содержащий поплавок, связанный через гибкий элемент с мерным барабаном, соединенным через редуктор с преобразователем угла поворота, выполненным в. виде связанно. го с редуктором диска с укрепленными на нем постоянными магнитами и магнитоуправляемыми контактами, источник питания и подключенный к преобразователю угла поворота счетчик пмпульсов с переключателем. Переключатель представляет собой вспомо. гательный магнитоуправляемый контакт, вза- имодействующий с постоянным магнитом, закрепленным на стреле, которая через скользящий зажимной механизм соединена с диском. При вращении диска в одном направлении зажимной механизм поворачивает стрелу с магнитом, приближая его к вспомогательному магнитоуправляемому контакту. Последний переключает счетчик импульсов на сложение измерительных импульсов, поступающих с основного магнитоуправляемого контакта, При вращении диска в обратНа одном валу с мерным барабаном 9 посажены зубчатое колесо 10 и устройство для натяжения стальной ленты, выполненное в виде неподвижно закрепленного пружинного двигателя 1 с постоянным моментом, под действием которого барабан 9 наматывает стальную ленту 7 при движении поплавка 1 вверх.Зубчатое колесо 10 вместе с шестернями 12, 13, 14 образует редуктор. На ведомом валу редуктора посажен диск 15, на котором закреплены стержневые постоянные магниты 16. 50,ном направлении постоянный магнит удаляется от вспомогательного геркона магнитоуправляемого контакта, переключая счетчикна вычитание измерительных импульсов 2 .Недостатками известного уровнемера являются сложная конструкция из-за наличиясложного переключателя и низкая надежность работы из-за деформации стрелы и заедания зажимного механизма.Целью изобретения является упрощениеконструкции и повышение надежности работы,Эта цель достигается тем, что в известном уровнемере, содержащем поплавок, связанный через гибкий элемент с мерным барабаном, соединенным через редуктор с преобразователем узла поворота, выполненнымв виде связанного с редуктором диска с укрепленными на нем постоянными магнитами и магнитоуправляемыми контактами, смещенными один относительно другого, источник питания и счетчик импульсов, подключенный к выходу преобразователя угла поворота, в преобразователь угла поворота введены дифференцирующая КС-цепь и резистор,причем один из магнитоуправляемых контактов преобразователя угла поворота включен через резистор параллельно источнику питания и дифференцирующей КС-цепи, дру25 гой магнитоуправляемый контакт подключен между общей точкой конденсатора и резистора дифференцируюшей цепи и одной из выходных клемм, подсоединенных параллельно резистору дифференцирующей цепи. зоНа фиг. 1 изображена конструкция описываемого уровнемера; на фиг. 2 - электрическая схема уровнемера; на фиг. 3 - диаграммы работы схемы.Уровнемер содержит поплавокс втнл 35 ками 2, скользящими при перемещении по- поплавка по направляющим проволокам 3, натянутым между дном 4 и крышкой 5 резервуара. Верхние концы проволок 3 крепятся к двум натяжным устройствам 6, обеспечивающим постоянное натяжение направ ляющих проволок 3.Поплавок 1 шарнирно связан гибким элементом, выполненным в виде перфорированной стальной ленты 7, которая, проходя через направляющий зубчатый ролик 8, наматывается на мерный барабан 9.45 Вблизи диска 15 неподвижно закрепленыдва магнитоуправляемых контакта 17 и 18,смещенные один относительно другого такимобразом, что их зоны чувствительности частично перекрываются.Магнитоуправляемый контакт7 включен через резистор 19 параллельно источникупитания и дифференцирующей КС-цепи; состоящей из резистора 20 и конденсатора 21.Магнитоуправляемый контакт 18 подключенмежду общей точкой конденсатора 21 и резистора 20 и одной из выходных клемм 22,подсоединенных параллельно резистору 20.Диск 15 с постоянными магнитами 16,магнитоуправляемые контакты 17, 18, дифференцирующая КС-цепь, состоящая из резистора 20 и конденсатора 21, и резистор19 образуют преобразователь угла поворота.Выходные клеммы 22 подключены к бесконтактному реверсивному счетчику импульсов (на чертеже не показан).Описываемый уровнемер работает следующим образом,При уменьшении уровня контролируемойжидкости поплавок 1 под действием собственного веса сматывает стальную ленту 7 смерного барабана 9, преодолевая действиекрутящего момента пружинного двигателя11. При увеличении уровня жидкости поплавок 1 двигается вверх, ослабляя натяжениеперфорированной стальной ленты 7. Пружинный двигатель 11 начинает вращать мерный барабан 9 в обратном направлении. Относительно медленное врашение барабана 9посредством редуктора преобразуется в быстрое вращение диска 15, При вращении диска 15 каждый из постоянных магнитов 16,проходя вблизи магнитоуправляемых контактов 17 и 18, замыкает их.На фиг. 3 изображены диаграммы работыэлектрической схемы уровнемера. На осиабсцисс. 23 отложены расстояния, проходимые постоянными магнитами при врашениидиска 15. На оси ординат 24 отложены величины выходного напряжения, снимаемого склемм 22, на осях 25 - величины напряжения на резисторе 20, На оси 26 отложенысостояния замкнут-разомкнут геркона 18,на оси 27 - то же для геркона 17. Началоосей 26 и 27 означает разомкнутое состояние геркона. Графикии 11 изображаютзамкнутое состояние соответственно герконов 18 и . В исходном состоянии оба геркона разомкнуты, емкость 21 заряжена до напряжения источника питания через резисторы 19 и 20. При вращении диска 15 по часовой стрелке, что соответствует увеличению уровня контролируемой жидкости, ближайший к магнитоуправляемым контактам постоянный магнит 16, приблизившись к магнитоуправляемому контакту 17, замыкает его (точка 28 на фиг. 3). Конденсатор 21 разряжается6628 через магнитоуправляемый контакт 17 и резистор 20. На резисторе 20 выделяется положительный импульс 29, но, поскольку магнитоуправляемый контакт 18 разомкнут, на выходных клеммах 22 этот импульс отсутствует,При перемещении этого же магнита в точку ЗО замыкается магнитоуправляемый5 контакт 18. Магнитоуправляемый контакт 17 остается замкнутым, поэтому состояние схемы не изменяется, При дальнейшем движении магнита в точке 31 магнитоуправляемый контакт 17 размыкается, емкость 21 1 о заряжается через резисторы 19, 20 и на резисторе 20 выделяется импульс 32 отрицательной полярности. Поскольку в этот момент магнитоуправляемый контакт 18 замкнут, импульс поступает на выходные клеммы 22 (кривая 33), Перемещение магнита в точ ку 34 и далее вызывает размыкание геркона 18, что не изменяет состояние схемы. Следующий постоянный магнит, проходя последовательно через рассмотренные точки (28, 30, 31 и 34), вызовет появление на выходных клеммах еще одного отрицательного импульса и тд.При обратном вращении диска 15 вначале замыкается магнитоуправляемый контакт 18 ( точка 34), затем в точке 31 магнитоуправляемый контакт 17, что приводит к появлению на резисторе 20 и на выходных клеммах 22 положительного дифференцированного импульса (соответственно, кривые 35 и 36), В точке 30 магнитоуправляемый контакт 8 размыкается, что предупреждает появление на выходных клеммах отрицательного импульса, возникающего на резисторе 20 (кривая 37) в точке 28, когда размыкается контакт 17.Таким образом, при вращении диска 15 с постоянными магнитами 16 в том или ином И направлении выходной импульс свидетельствует о факте прохождения каждого магнита 16 вблизи магнитоуправляемых контактов 17 и 18 формируется в одной и той же точке 30, причем полярность импульса однознач 4 о но соответствует направлению вращения диска 15. При качаниях какого-либо магнита вблизи точки 30 будет проходить перемен 12но выдача импульсов о прямом и обратном вращении диска.С выходных клемм 22 импульсы поступают, например, на бесконтактный реверсивный счетчик импульсов с цйфровой индикацией разности отрицательных и положительных импульсов. Диаметры шестерен 1 О, 12, 13, 14, а также количество постоянных магнитов 16 на диске 15 могут быть подобраны таким образом, что одному милиметру изменения уровня жидкости будет соответствовать появление одного импульса на выходных клеммах 22, Тогда показания счетчика импульсов будет соответствовать величине измеряемого уровня в миллиметрах. Формула изобретенияУровнемер, содержащий поплавок, связанный через гибкий элемент с мерным барабаном, соединенным через редуктор с преобразователем угла поворота, выполненным в виде связанного с редуктором диска с укрепленными на нем постоянными магнитами и магнитоуправляемыми контактами, смещенными один относительно другого, источник питания и счетчик импульсов, подключенный к выходу преобразователя угла поворота, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, в преобразователь угла поворота введены дифференцирующая КС-цепь и резистор, причем один из магнитоуправляемых контактов преобразователя угла поворота включен через резистор параллельно источнику питания и дифференцирующей КС-цепи другой магнитоуправляющий контакт подключен между общей точкой конденсатора и резистора дифференцирующей цепи и одной из выходных клемм, подсоединенных параллельно резистору дифференцирующей цепи.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Яковлев Л. Г. Уровнемеры. М Машиностроение. 1964, с. 141 в 1.2. Патент Великобритании, кл. 6 1 Юо 1386521, 1975. опубдик 1975, (прототип),662812 г 5 гг яга а Редактор Л. БиберЗаказ 2683/43 .ЦНИИПИпо дел303, МоФялиал ЯПП Составитель Л. Техрел О. Луго Ги раж 865 дарственного в изобретений и Ж - 33, Рву юс итэ, с. Ую ово Иассальскаяая Корректор ВПодписноемитета СССРоткрытийая наб д. 4/бд, ул, Проектная, 4