Двухпозиционное реле уровня

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик н 970122(22) Заявлено 07.07.80 (21) 2952547/18-10с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 30.10 р 2, Бюллетень Мо 403Дата опубликования описания 30.10.82 11 М Кл з С 01 Г 23/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий4 ) ДВУХПОЗИЦИОННОЕ РЕЛЕ УРО двухпозются слжностьким поя элект Изобретение относится к автома. тике и предназначено для контроля и .регулирования уровня жидких материалов, обладающих даже незначительной электропроводностью.Известно двухпозиционное реле уровня, содержащее два электродных датчика, подключенных через резистивные делители на входы двух пороговых устройств, триггер на тиристорах и коыкутатор на симисторе. Управляющий электрод тиристора соединен с выходом одного порогового устройства, его анод через конденсатор - с выходом другого порогового устройства, а параллельно промежутку анод - катод включена выходная диагональ выпрямительного моста. Вторая диагональ выпрямительного моста через первичную обмотку разделительного трансформатора подключена к источнику питания, а вторичная обмоткИ трансформатора через выпрямитель - к управляющему электроду симистора 1.Недостатками иционного реле уровня явля ожность и недостаточная наде работы,Наиболее близ технической сущности являетс роконтактный уровнемер электропроводной жидкости,содержащий трехэлектродный датчикс одним общим электродом и электрода.ми верхнего и нижнего уровней, генератор импульсов, коммутатор, подключенный к исполнительному элементуГ 2),Недостатком электроконтактногоуровнемера электропроводной жидкости10 являются недостаточная надежность изначительная потребляемая мощность.Цель изобретения- снижение потребляемой мощности и повышение надежности в работе устройства,Указанная цель достигается тем,что двухпозиционное реле уровняснабжено одновибратором, подключенным к выходу генератора, двумя ключами, соединенными своими входами2 О между собой и с выходом одновибратора КЯ-триггером, выход которого соединен с коммутатором и тремя элементами И-НЕ, два из которых выходомподключены к соответствующему входуЙЯ-триггера, а одним входом - первыйнепосредственно к электроду нижнегоуровня, а второй - через третийэлемент И-НЕ к электроду верхнегоуровня, при этом электроды верхнегои нижнего уровней через дополнительные резисторы соединены с выходом970122 Когда уровень контролируемой среды достигает электрода 9 при присутствии сигнала опроса на выходе одновибратора 2 на входах элементаИ-НЕ 5 сигналы равны логической единице (номинал резисторов 11 и 10одинаков, а на выходе элемента И-НЕ8 при входном сигнале логическогонуля сигнал равен логической единице), а на входах элемента И-Не бвходные сигналы неизменны и равнылогической единице и логическомунулю, поэтому на Б- и й-входахтриггера 12 сигналы соответственноравны логической единице и логическому нулю, и триггер 12 .меняет своесостояние из единичного в нулевое,что приводит к отключению исполнительного элемента 14 через коммутатор на симисторе 13 и прекращениюзаполнения емкости, в которой контаолируетая уровень.,Когда уровень контролируемой среды, уменьшаяаь, не достигает электрода 9, на первых входах элементов И-НЕ 5 и,б при присутствии сигнала опроса на выходе одновибратора 2 сигналы соответственно равны логическим нулям. На й- и Б-входах триггера 12 сигналы равны логической единице, что не приводит к изменению нулевого состояния йБ-триггера 12. Нулевое состояние йБ-триггера 12 соответствует отключенному состоянию исполнительного элемента 14. При отсутствии импульса опроса на выходе Одновибратора 2 йБ-триггер 6 О 12 не меняет своего единичного состояния, так как на й- и Б-входах сигналы равны логической единице (на входах элементов И-НЕ 5 и б присутствует сигнал логического нуля) . 5 первого ключа, а выход второго ключа - с общим электродом.На чертеже представлена схема двухпозиционного реле уровня.Схема содержит генератор 1 импульсов, одновибратор 2, который входом 5 подключается к,выходу генератора 1 импульсов, а выходом - к входам ключей 3 и 4, выходы которых соединяются с общими точкаМи делителей напряжения, и к входам двух элементов 1 О И-НЕ 5 и б.Другие входы двух элементов И-НЕ 5 и б подключаются непосредственно к средней точке делителя напряжения ,цля электроконтактного стержня 7 15 нижнего уровня и через элемент И-НЕ 8 - к средней точке делителя напряжения для электроконтактного стержня 9 верхнего уровня, Электро- контактные стержни 7 и 9 образуют с резисторами 10 и 11 делители напряжения. Выходы элементов И-НЕ 5 и б подключаются к соответствующим входам триггера 12, который через. коммутатор на симисторе 13 подключается к исполнительному элементу 14. Общий электрод 15 подключен к выходу ключа 3.Двухпозиционное реле уровня работает следующим образом.Импульсы генератора 1 поступают на вход одновибратора 2, формирующего короткие импульсы.Импульсы с выхода одновибратора .2 управляют работой ключей 3 и 4, а также управляют прохождением сигна. З 5 лов с средних точек делителей напряжения на входы йБ-триггера 12.Когда уровень контролируемой среды ниже электрода 7 нижнего уровня и на выходе одновибратора 2 присут О ствует импульс опроса, что приводит к отпиранию ключей 3 и 4 и подаче напряжения питания на делители напряжения, на первых входах элементов И-НЕ 5 и б присутствуют соответственно сигналы логического нуля и логической единицы. На других входах элементов И-НЕ 5 и б присутствует импульс опроса, при этом на Б- и й-входах йБ-триггера 12 присутствуют соответственно сигналы логического нуля и логической единицы, что привоцит к установке йБ-триггера 12 в единичное состояние и к включению .через коммутатор на симисторе 13 исполнительного элемента 14, осуществляющего заполнение емкости, в которой контролируется уровень При повышении уровня контролируемой среды до электрода 7 и при присутствии сигнала опроса на выходе одновибратора 2 на входах элемента И-НЕ б сигналы равны: логиЧеский нуль (сопротивление 11 таково, что при погружении электрода 7 в контролируемую среду и при присутствии напряжения питания на делителе напряжения в средней точке делителя напряжения сигнал равен логическому нулю) и логическая единица. Сигналы на входах элемента И-НЕ 5 не изменились и равны входным сигналам элемента И-НЕ б. Следовательно, состояние йБ-триггера 12 не изменяется. Не изменяет своего состояния и коммутатор на симисторе 13 и исполнительный элемент 14.При отсутствии сигнала опроса на выходе одновибратора 2, а следовательно, и на входах элементов И-НЕ 5 и б на их выходах сигналы равны логической единице и не зависят от уровня контролируемой среды. Сигналы логической единицы на й- и Б-входах триггера 12 не изменяют первоначального состояния йБ-триггера 12, а следовательно, и коммутатора на симнсторе 13 и исполнительного элемента 14,В дальнейшем процесс работы двухпозиционного реле уровня повторяется.При отсутствии сигналов опроса на выходе одновибратора 2 ключи 3 и 4 закрыты, и ток через электродные датчики не протекает, а при наличии сигнала опроса на входах транзисторных ключей 3 и 4 последние отпираются, и к делителям напряжения прикладывается напряжение питания, что при О водит к протеканию тока по электродным датчикам при условии контакта их с контролируемой средой.При условии, что частота импульсов опроса на выходе одновибратора 15 2 равна 10 Гц, а их длительность 5 10 с, скважность импульсов опроса составляет 200000,Формула изобретенияДвухпозиционное реле уровня,содержащее трехэлектродный датчик с одним общим электродом и электродами верхнего и нижнего уровней, генератор импульсов, коммутатор, подключенный к исполнительному элементу, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью снижения потребляемоймощности и повышения надежности вработе, оно снабжено одновибратором,подключенным к выходу генератора,двумя ключами, соединенными своимивходами между собой и с выходом одновибратора, ЙЯ-триггером, выходкоторого соединен с коммутатором,и тремя элементами И-НЕ, два из которых выходом подключены к соответствующему входу ЙЗ-триггера, а одним входом - первый непосредственнок электроду нижнего уровня, а второй - через третий элемент И-НЕ кэлектроду верхнего уровня, при этомэлектроды верхнего и нижнего уровней.через дополнительные сопротивлениясоединены с выходом первого"ключа,а выход второго ключа - с общимэлектродом,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРРб 14333, кл. С 01 Р 23/241976.2. Авторское свидетельство СССР9574624, кл. С 01 Р 23/24, 1975970122 Составитель Т,Иноземцеваедактор С.Тараненко Техред Т,Маточка корректор О.Билак ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ил каз 8369/47 ВНИИПИ Рос по делам 113035, МоскваТираж арственно зобретени Ж, Раущ 73, Подписноео комитета СССРи открытийская наб., д, 4/5