Формирователь сигналов уровня жидкости и сыпучих веществ

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Е 21 В 47 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3810719/22-03 (22) 22.09.84 (46) 30.06.86. Бюл. и - 24 (72) И.С.Светличный и В.И.Гельфанд (53) 622.276.5 (088.8) (56) Реле контроля уровня РКУ.1М.

Руководство по эксплуатации. Днепропетровский завод шихтной автоматики, 1982.

Реле контроля уровня РКУ-Н. Руководство по эксплуатации. Днепропетровский завод шихтной автоматики, 1981, (54) (57) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ И СЫПУЧИХ ВЕЩЕСТВ, содержащий датчик с диодом и электродом, источник питания, первый выход которого соединен через параллельно соединенные разностный узел и вход фильтра с шиной заземления, второй выход связан через провод линии связи с первым входом задающего узла, „„SU„„1240882 А 1 выполненного в виде последовательно соединенных резистора и размещенного в датчике второго диода и связанного выходом через второй провод линии связи с шиной заземления, при этом электрод подключен через диод датчика к входу задающего узла, а выход фильтра связан через блок усиления с входом реле, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет компенсации токов утечки линии связи при снижении сопротивления ее изоляции и обеспечения возможности контроля исправности диодов датчика, он снабжен шунтирующим линию связи в точке подключения к шине заземления резистором, величина сопротивления которого соответствует минимально допустимому значению сопротивления изоляции линии связи, при этом резистор задающего узла размещен в датчике ° реле 8. Полярность импульсов напряжения, возникающих на конденсаторе

3 за счет прохождения полуволн тока через последовательно соединенные провода 9, 10 линии связи, резистор

7 и диод 8, вызываемых напряжением источника 1 питания, определяется полярностью диода 8. Для указанной полярности включения диода 8 левая обкладка конденсатора 3 имеет отрицательный заряд, а правая — положительный. Велисина постоянного напряжения на выходе фильтра определяется величиной напряжения источника 1 питания и при принебрежении влияния резистора 17 делителем, образованным последовательно соединенными входным сопротивлением блока усиления, сопротивлением резисторов фильтра и величиной сопротивления резистора

7. Величина напряжения сигнала на выходе формирователя или на входе блока усиления определяется величиной напряжения на конденсаторе 3 и величиной сопротивлений фильтра 4.

Для надежного включения реле .6 коэффициент усиления блока 5 усиления выбирается в 2-3 раза больше требуемого для включения реле при номинальном входном сигнале указанного блока. При касании электродом 13 контролируемого материала происходит перезаряд конденсатора током полуволны, проходящим через электрод и контролируемый материал.

Если величина гереходного сопро-: тивления 16 достигает величину сопротивления задающего узла, то напряжение на разностном узле (конденсаторе) 3 становится равным нулю, так: как заряжающая и разряжающая конденсатор полуволны тока по величине равны и обратны по направлению.

Если же переходное сопротивление менее значения сопротивления задающего узла 7, то пульсирующее напряжение на конденсаторе 3, а следовательно, и постоянное напряжение на входе блока 5 усиления изменяет ° полярность на обратную, что приводит к отключению реле 6.

При аварийном замыкании проводов 9 и 10 линии связи отсутствует заряд конденсатора 3 током одной по25

50 луволны, в связи с чем реле 6 не включается. Импульсы напряжения, возникающие.на конденсаторе 3 за счет перезаряда его полуволнами противоположных полярностей, отсутствуют

Ф 1240882 2

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к устройствам контроля уровня жидких и сыпучих веществ.

Целью изобретения является повы5 шение точности измерения за счет компенсации токов утечки линии свя,зи при снижении сопротивления ее изоляции и обеспечения воэможности контроля исправности диодов датчика. 10

На чертеже схематически изображен предлагаемый формирователь.

Формирователь содержит источник 1 питания, представляющий собой вторичную обмотку трансформатора промышленной частоты, один вывод которого подключен к шине 2 заземления через параллельно соединенные разностный узел 3 и вход RC-фильтра 4, выход которого соединен через блок 5 20 усиления с нагрузочным реле 6. Задающий узел представляет собой последовательное соединение резистора 7 и диода 8,,соединенных с проводами

9 и 10 линии связи, один из которых заземлен, а второй соединен с вторрым выводом источника питания. Работоспособность фильтра не нарушается и при параллельном включении разностного узла 3 и фильтра 4 между вто— рым выводом источника 1 питания и проводом 10 линии связи. Для проводов линии связи используются жилы кабеля 11.

Резистор 7 и диод 8 размещены в датчике 12. Электрод 13 датчика подключен через диод 14 к точке сое динения задающего узла и незаземленного провода линии связи. Позицией

15 обозначен заземленный металлический желоб, где может накапливаться транспортируемый материал. Позицией 16 обозначено переходное сопротивление электрод-контролируемого материала. Линия связи зашунтирована резистором 17. Корпус, в котором размещены источник питания и другие узлы и элементы формирователя, обозначен позицией 18.

Формирователь рабоает следующим образом.

В исходном состоянии, когда нет контакта электрода 13 с контактируемым материалом, на конденсаторе 3 разностного узла возникает пульсирующее напряжение, которое после 55 сглаживания и прохождения через фильтр 4 поступает на вход блока 5 усиления, что приводит к включению

1240

Составитель В.Сидоров

Техред Л.Олейник

Корректор В,Вутяга

Редактор M.Êåëåìåë

Заказ 3464/26

Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

3 на выходе фильтра, так как их длительность менее 0,01 с, а постоянная времени фильтра выбирается порядка

0,5 с. Кроме того, для включения реле требуется, чтобы через обмотку

5 протекал постоянный ток длительностью более О,1 с.

По этой причине не вклнчается реле 6 и при подключении резистора

17, если последовательно с резисто1О ром 7 не включен диод 8. При подключении к проводам 9 и 10 линии связи последовательно соединенных резистора 7 и диода 8 происходит заряд конденсатора 3 током полуволн одной

15 полярности за счет воздействия на цепь полуволн напряжения источника питания в направлении пропускания тока диодом 8. При этом на выходе блока 5 усиления возникает постоянное

20 напряжение, которое усиливается и включает реле 6. Таким образом осуществляется защита от токов утечки проводов линии связи и помех.

Применение резистора 17, шунтирующего провода 9 и 10 линии связи, позволяет осуществить контроль исправности датчика. В случае отсутст— вия резистора 17 при снижении сопротивления изоляции проводов 9 и 10 линии связи постоянное напряжение сигнала на входе блока 5 усиления, вызываемое прохождением полуволн тока через резистор 7 и диод 8, уменьшается. Коэффициент усиления блока 5 выбирается достаточно большим для 35 усиления уменьшенного сигнала до величины, необходимой для нормальной работы реле 6, так как в противном случае нарушается работоспособность формирователя при снижении сопротив- 40

882 г1 ле ия изоляции проводов линии связи.

При хорошей изоляции проводов линии связи возможно снижение обратного сопротивления диода 8 за счет попадания влаги в датчик или по другим причинам. В этом случае снижение чувствительности формирователя, которая проявляется в том, что реле отключается при переходных сопротивлениях резистора 16, лежащих в пределах, например, 0 — 300 кОм, а в пределах

300 — 2800 кОм не отключается, что не допустимо по условиям эксплуатации.

Для исключения возможного отказа провода 9 и 10 линии связи шунтируются резистором 17, величиной сопротивления соответствующей нижнему зна" чения допустимого значения сопротивления изоляции линии связи. Одновременно выбирается необходимый коэффициент усиления блока 5 усиления.

При этом снижение обратного сопротивления диода 8 приводит к отключению реле 6, чем и исключается незащищенный отказ датчика 12.

Узел компенсации утечки тока из электрода 13 через оболочку кабеля и.корпус датчика 12 на землю при наличии на них влажной пыли реализуется за счет подачи на охранное кольцо 19 через провод 20 линии связи напряжения от выпрямителя 21.

Для эффективной компенсации утечки тока полярность напряжения на охранном кольце должна соответствовать полярности полуволны напряжения на электроде 13, а величина постоянного напряжения должна быть на 10-15 В больше амплитудного значения полуволны напряжения на электроде.