Сигнализатор уровня электропроводных сред

 

СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ЭЛЕКТРО/ПРОВОДНЫХ СРЕД, содержащий источник 0- /%/ 0- b питания с искробезопасным выxoдo, магнитный усилитель и электродный датчик с охранным кольцом, электрод которого соединен с искробезопасным вмходом источника питания через обмотку управления .магнитного усилителя , отли чающийся тем, .что, с целью повышения надежности сигнализатора при контроле уровня ,сред, образующих на датчике налипающий слой, охранное кольцо соединено с искробезопасным выходом источника питания через вторую обмотку.управления магнитного усилителя, включенную встречно по отношению к первой. СП ни ts5 О9 О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4y)) G 01 F 23/24

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4ь .Ю 3

С4

1В

ЮСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3642829/24-10 (22) 14.09.83 (46) 28.02.85. Бюл. Р 8 (72) У.Г.Стецюк и Г.И.Косенков (71) Смоленский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института

Электрификации сельского хозяйства (53) 681.128.62(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР ,Ф 832345, кл. Q 01 F 23/24, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 491036, кл. G 01 F 23/24, 1973. (54)(57) СИГНАЛИЭАТОР УРОВНЯ ЭЛЕКТРО. ПРОВОДНЫХ СРЕД, содержащий источник

„„Я0,„, 1142736 питания с искробезопасным выходом, магнитный усилитель и электродный датчик с охранным кольцом, электрод которого соединен с искробезопасным внходом источника питания через обмотку управления магнитного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности сигналиэатора при контроле уровня .сред, образующих на датчике налипаю-. щий слой1 охранное кольцо соединено с искробезопасным выходом источника питания ерез вторую обмотку, управления магнитного усилителя, включен ную встречно по отношению к первой.

1142736

Изобретение относится к области контроля уровня жидких и сыпучих злектропроводных сред и может быть использовано в химической, нефтяной и горноперерабатывающей промышлен- 5 ности, а также во взрывоопасных устройствах и помещениях других отраслей промышленности, коммунального и сельского хозяйства для определения уровня вязких и налипающих тех10 налогических сред.

Известен сигнализатор уровня жид" ких и c;гпучих электропроводных сред, содержащий датчик уровня с электродом и охранным кольцом, погруженный в технологический сосуд, схему преобразования сигнала, регистрирующее устройства и источник питания P7).

Недостатками такого устройства являются низкая помехоустойчивость и надежность работы, обусловленные отсутствием электрической развязки между цепями датчика и цепями усилителя.

Наиболее близок па технической сущности к предлагаемому сигнализатор уровня жидких и сыпучих сред, содержащий электродный датчик с охранным кольцом, источник питания с искробезопасным выходом, детектор и 30 иагнитный усилитель, выходная обмотка каторога соединена с входом детектора, а обмотка управления соединена одним концом с электродам датчи.ка, а другим — с ахрашьым кольцом и 35 искрабезопаспым выходом источника питания f 2 ) .

Недостатком известного сигнализатора является низкая надежность 40 работы при контроле уровня вязких сред, образуюцих на датчике налипающий слой. В этом случае кроме утечки по налипшему слою между электродом и охранным кольцом и между охранным 45 кольцом и корпусом технологического сосуда на рабату сигнализатора влияет также утечка по налипшему слон между электродом и корпусом технологического сосуда. Протекание тока 50 по указанному пути приводит к снижению эффективности действия охранного кольца и ложным срабатываниям сигнализатора или его неотключению при отсутствии контакта электрода с 55 контролируемой средой.

Пель изобретения — повьшгение надежности сигнализатора при контроле уровня сред, образующих на датчике налипавщий слой.

Поставленная цель достигается тем, что в сигнализаторе уровня электрапроводных сред, сЬдержащем источник .питания с искробезопасным выходом, магнитный усилитель и электродный датчик с охранным кольцом, электрод которого соединен с искробезопасным выходом источника пита ния через обмотку управления магнитного усилителя, охранное кольцо соединено с искробезопасным выходом источника питания через вторую обмотку управления магнитного усилителя, включеннув встречно па отношению к первой.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема сигнализатара уровня.

Сигнализатар уровня содержит источник 1 переменного напряжения, выпрямители 2 и 3, источник 4 питания, имеющий искробезопасный выход, выходное реле 5 с задержкой на сраоатывание, магнитный усилитель 6 и датчик 7 уровня, погруженный в технологический сосуд 8.

Магнитный усилитель 6 имеет рабочук> обмотку 9, обмотку 70 обратной связи, обмотку 11 смещения и- две обмотки управления 72 и 73. Датчик

7 выполнен в виде рабочего электрода и имеет охранное кольцо 14. Рабочий электрод и охранное кольцо 14 подключены к источнику питания 4 с искрабезапасным выходом через обмотки управления 12 и 13 соответственно,.

Обмотки управления включены встречно, и создаваемый ими магнитный поток определяется разностью токов управления.

Обмотка 10 жесткой положительной внешней обратной связи обеспечивает получение релейной характеристики магнитного усилителя 6, т.е. его работу в режиме бескантактного магнитного реле.

Обмотка 11 смещения, включенная встречно по отношению к обмотке 10 обратной связи и обмотке 12 управления, обеспечивает смещение характеристики вход-выход вправо и работу магнитного усилителя б в режиме бесконтактного магнитного реле с .замыкающим контактом.

Использование обмоток обратной связи 10 и смещения 11, обеспечиваю1142736

Составитель И.Некрасов

Техред С.Мигунова Корректор Н.Король

Редактор Л.Веселовская

Заказ 707/37 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мбсква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щйх релейную характеристику магнитного усилителя 6 и нечувствительность его к магнитному потоку обратного направления (т.е. отрицательному суммарному току управления), .дает возможность включения выходного реле

5 непосредственно в цепь рабочей обмотки 9 магнитного, усилителя 6.

Сигнализатор работает следующим образом. f0

При включении сигнализатора в сеть и наличии на датчике 7 налипшего слоя контролируемой среды по нлипшему слою протекают точки утечки I < и Iy2 соответственно от 15 электрода и охранного кольца 14 к массе (корпусу технологического сосуда 8). Так как охранное кольцо 14 находится значительно ближе к корпусу технологического сосуда 20 и оказывает экранирующее действие на ток утечки с электрода на массу, последний будет значительно меньше тока утечки с охранного кольца на массу. 25

В цепи электрода и охранного кольца включены две обмотки управления, причем обмотка 12 управления в цепи электрода включена согласно, а обмотка 13 управления в цепи охранного кольца — встречно по отношению к обмотке 10 обратной связи.

Результирующий ток управления, оказывающий влияние на работу магнит35 ного усилителя, равен разности токов в цепях электрода и охранного кольца, т.е. I> = I „ — Iz>. Поскольку в рассматриваемом режиме

I > — I», то результирующий ток управления I (О. Магнитный усилитель не реагирует на такой ток, т.е. выходное реле остается обесточенным.

В режиме налипшего слоя результирующий ток управления всегда име- 45 ет отрицательную величину и не оказывает влияния qa состояние магнитного усилителя. 6 и реле 5.

При подъеме контролируемой среды до датчика 7 ток растекания с элект рода на массу и, следовательно, ток через обмотку 1? управления резко возрастает. Так как сопротивление для тока растекания электродмасса при погруженном датчике становится значительно меньше, чем в режиме налипшего слоя, а также меньше, чем сопротивление утечки охранное кольцо — масса (за счет снижения экранирующего эААекта охранного кольца и большей площади электрода), то ток электрод-масса и, следовательно, ток Т „ обмотки 12 уп-.— равления становится значительно больше тока I и охранное кольцомасса, т.е. тока обмотки 13 управления. Следовательно, результирующий ток управления, определяющий магнитный поток управления и равный I

У вЂ” I, становится положительным и действует согласно по отношению к обмотке 10 обратной связи, что вызывает переход магнитного усилителя 6 во второе устойчивое состояние (с большим рабочим током), т.е. срабатыванию бесконтактного магнитного реле и, следовательно, выходного реле 5.

Таким образом, прибор сигнализирует о достижении контролируемой средой заданного уровня.

После снижения уровня относительно датчика цепи для протекания токов по контролируемой среде и, следовательно, цепи обмоток управления размыкаются, и схема приходит в исходное состояние.

Использование магнитного усилителя с двумя обмотками управления, включенными встречно и обтекаемыми токами от электрода к массе и от охранного кольца к массе соответственно, обеспечивает надежную работу сигнализатора при контроле уровня сред, образующих на чувствительном элементе налипающий слой.