Устройство для измерения уровня электропроводной жидкости

4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОЙжЩКОСТИло Изобретение относится к приборостроениюв частности к устройству уровнемера неустановившегося движения потока воды в открытых руслах.Известно устройство цля измерения уровня электропроводной жидкости, со держащее электроконтактный блок, выполненный в виде расположенных друг над другом неизолированных электродов, нереверсивного электродвигателя, остановкой и пуском которого управляют два реле, расположенных в выходных цепях усилителя 1 .Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее спаренный следящий электрод, электрическую,схему слежения, преобразователь перемещения датчика уровня и исполнительный механизм 2 ,Эти устройства наряду с надежностью механической схемы требуют с ж ных усилительных и коммутационных устройств, управляющих электродвигателями следящих уровнемеров и не пои электрической3еют сложнуюадежность элект. сопротивление электрод-жидкостьэлектрод спаренного следящего элекрода. менимы при измерении уровня нестационарных потоков жидкости, вследствии большой инерционностисхемы слежения, или имконструкцию и низкую нрической схемы слежения.Целью изобретения является упро"щение устройства и увеличение быстродействия и чувствительности измере ния уровня жидкости.1 ОДостигается это тем, что электрическая схема слежения устройства вы-, полнена в виде двух параллельных цепей, подключенных к источнику перемен" 15ного напряжения, водной из которых обмотка возбуждения исполнительного механизма. включена между двумя выпря мительно-усилительными устройствами, а вторая представляет собой делитель переменного напряжения, одним из сопротивлений которого является35 45 На фиг. 1 изображена принципиаль-.ная электрическая схема устройствадля измерения уровня электропроводной жидкости; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема уровнемерас электродвигателем постоянного тока и преобразователем перемещениядатчика уровня; .на фиг. 3 - преобразователь перемещения датчика уровня,общий вид, ОУстройство для измерения .уровняэлектропроводной жидкости содержитпонижающий трансформатор Тр, спаренный следящий электрод, два одинаковых электэода 3 которого выполнены ввиде неизолированной пластины из нер-жавеющего металла; первое выпрямительно-усилительное устройство Вниз-стоп,состоящее из транзисторов Т 4 и Т,диодов Д 1, Д 2, ДЗ и резистора Й,второе выпрямительно-усилительное устройство "Вверх-стоп", состоящее изтранзисторов ТЗ и Т 4, диодов Д 4, Д 5и Дб и резистора Й 2,делитель перемен-.ного напряжения, состоящий из резисторов ЙЗ, Й 4 и межэлектродного сопротивления спаренного следящего электрода Э, и обмотку возбуждения исполнительного механизма ИМУстройство для измерения электропроводной жидкости работает следующим образом.Если вода не касается электродовЭ датчика уровня, то сопротивлениедатчика велико. При первом полупери,оде переменного тока (на конце 3вторичной обмотки понижающего трансформатора - плюс, на конце П - минус)электронный выключатель Т 1, Т 2 закрыт,на базу транзистора ТЗ через резисторы Й 4, ЙЗ поцается переменное от 40рицательное напряжение, электронныевыключатели ТЗ,.Т 4 открываются и течет однополупериодный первого полупериода ток по цепи : плюс, транзисторТ 4, диод 05, обмотка возбуждения исполнительного.механизма ИМ, диод ОЗ,минус обмотка возбуждения исполнитель.ного механизма находится под напря:жением, Исполнительный механизмопускает датчик вниз. При втором50полупериоде переменного тока обаэлектронные выключатели закрыты. Если оба электрода, находятся в воде,.то сопротивление датчика мало. Припервом полупериоде переменного тока оба электронные выключатели закрыты. При втором полупериоде переменного тока электронные выключатели ТЗ, Т 4 закрыты, на базу транзистора Т 1 через датчик уровня и резистор Й 4 подается отрицательное напряжение, электронные выключатели Т 1, Т 2 открываются и течет однополупериодный вто рого полупериода ток по цепи: плюс, транзистор Т 4, диод Д 1, обмотка возбуждения исполнительного механизма ИМ, диод Дб, минус. Исполнительный механизм поднимает датчик вверх. Таким образом, если сопротивление датчика велико, исполнительный механизм опускает датчик, если сопротивление датчика мало, поднимает датчик. Но есть определенная велйчина сопротивления датчика, прн которой одинаковы однополупериодные напряжения электронных выключателей разных полупериодов, и датчик стоит на месте, Практически такое положение наступает при касании электродами поверхности воды, т,е. электроды будут плавно следовать за уровнем воды.Уровнемер с электродвигателем постоянного тока с устройством отсчета жидкости содержит электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением, обмотка якоря Д которого включена вместо обмотки возбуждения исполнительного механизма ИМ, а обмотка возбуждения электродвигате.- ля ОВД включена на .постоянное напряжение, снимаемое с выпрямительного моста Д 7,-постоянное напряжение которого приложено также к осветителю Л устройства отсчета уровня, которое кроме осветителя Л 1 содержит мост сопротивления, состоящий из фоторезистора Й 5 и резисторов Йб, Й 7, Й 8, и поляризованное реле Р, включенное в измерительную диагональ моста.Устройство отсчета уровня содержит диск 3, который приводится во вращение исполнительным механизмом одновременно с перемещением датчика уровня, крьппки 4 , .5, на которые крепятся осветитель Л 1 и фоторезистор Й 5. Диск имеет отверстия малого диаметра по окружности с шагом пропорциональным единице измерения уровня, например, одному миллиметру. Если осветитель Л 1, отверстия в крьппках, отверстие ,циска и фоторезистор Й 5 находятся на одной оси, то осветитель формирует луч света, направленный на фоторезистор.При изменении уровня воды на выходе устройства будет получаться полоящтельный или отрицаетльный сиг879311 6мещаемый по вертикали за счет магнитной связи с катушкой. 30 нал, который зависит от направленияперемещения датчика. Если шаг отверстия диска равен одному миллиметру,то при вращении диска на выходных кон"цах устройства будет импульсное напряжение. Счетчик импульсов или сумматор ЭВИ, подключенные на импульсноенапряжение, будут показывать конкретную цифровую величину уровня, атак как шаг отверстий пропорционаленодному миллиметру перемещения датчика уровня, то цифровая величина будет выражаться в миллиметрах,Уровнемеры с синхронным магнитныммеханизмом имеют электрическую схемуслежения (фиг.1) и устройства отсчета уровня (фиг. 2).Для перемещения спаренного следящего электрода по вертикали можетприменяться подъемник любого типатросовый, реечный, винтовой и т.д.при использовании в качестве исполнительного механизма электродвигате"ли постоянного тока или электромагнитных муфт вращения при постоянноработающем нереверсивном электродвигателе.При использовании в качестве исполнительного механизма-механизма поступательного перемещения с магнитнойсвязью, конструкция подъемника перемещения спаренного следящего электрода упрощается, так как в этом случаеиспользуется стальной стержень - сердечник катушки электромагнита, пере 5 Формула изобретения Устройство для измерения уровняэлектропроводной жидкости, содержащее спаренный следящий электрод,10 электрическую схему слежения, преобразователь перемещения датчика уровня и исполнительный механизм, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и увеличения15 быстродействия и чувствительности измерения уровня жидкости, электрическая схема слежения выполнена в видедвух параллельных цепей, подключенных к источнику переменного напряжения, в одной из которых обмотка воз+буждения исполнительного механизмавключена между двумя выпрямительноусилительными устройствами, а втораяпредставляет собой делитель напряжед 5 ния, одним из сопротивлений которого является сопротивление эдектроджидкость-электрод спаренного следящего электрода,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР В 527596, кл. 6 О 1 Г 23/10, 1977,2. Патент США У 3969941, кл,кл. 6 01 Г 23/00, 1976 (прототип).оземце орректор В, Бутяг Зака Подписно лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,699/6ВНИИПИ Государствпо делам изобр113035, Москва, Ж Тираж 705нного комитета СССРтений и открытий35, Раушская наб., д. 4