Устройство искрозащиты ультразвукового частотно-импульсного расходомера

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в ультразвуковых частотно-импульсных расходомерах в цепях питания излучателей ультразвуковых колебаний, располагаемых во взрывоопасных зонах различных отраслей промышленности. Цель изобретения - повышение искробезопасной мощности, передаваемой ультразвуковому излучателю расходомера. В исходном состоянии накопительный конденсатор (К) 6 заряжается от источника 1 питания через резистор 5 и первичную обмотку 8 импульсного трансформатора 7. При подаче на базу транзистора 4 с выхода "Запуск" приемного устройства 3 импульса запуска ключевой транзистор 4 открывается, К 6 разряжается через коллектор-эмиттер транзистора 4 и обмотку 8 трансформатора 7. В дополнительной вторичной обмотке 13 трансформатора 7 индуцируется напряжение, которое через цепь 11 коррекции подается на базу транзистора 4, формируя включение последнего. В результате снижается напряжение на переходе коллектор-эмиттер транзистора 4 и практически вся энергия, запасенная в К 6, передается через первичную обмотку 8 трансформатора 7 во вторичную обмотку 10 и в излучатель 2 ультразвуковых колебаний на формирование импульса, зондирующего взрывоопасную среду. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„15258 О7 (5)) 4 Н 02 Н 7/20.ус !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР

1 (21 ) 3989828/24-07 (22) 17.12.85 (46) 30.11.89. Бюл. У 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт вэрывозащищенного и.рудничного электрооборудования и Куйбышевское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика" (72) А.Е.Погорельский, В.Н.Янопуло, А.П.Наумчук и Е.М.Бочканов (53) 621.3)6.925(088.8) (56) Патент Англии У 1202558, кл. Н 02 Н 9/00, !970.

Патент США )) 3973170, кл. Н 02 Н 7/20, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ИСКРОЗАЩИТЫ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНОГО РАСХОДОМЕРА (57) Изобретение относится к электроВ

2 технике и предназначено для использования в ультразвуковых частотно-импульсных расходомерах в целях питания излучателей ультразвуковых колебаний, располагаемых во взрывоопасных зонах различных отраслей промышленности. Цель изобретения — повышение искробезопасной мощности, передаваемой ультразвуковому излучателю расходомера. В исходном состоянии накопительный конденсатор (К) 6 заряжается от источника 1 литания через резистор

5 и первичную обмотку 8 импульсного трансформатора 7. При подаче на базу

11 транзистора 4 с выхода "Запуск приемного устройства 3 импульса запуска ключевой транзистор 4 открывается, К 6 разряжается через коллектор-эмиттер транзистора 4 и обмотку 8 трансформатора 7, В дополнительной вторичной обмотке 13 трансформатора 7 индуцируется напряжение, которое че1525807

45 рез цепь II коррекции подается на базу транзистора 4, формируя включение последнего. В результате снижается напряжение на переходе коллектор5 эмиттер транзистора 4 и практически вся энергия, запасенная в К 6, переИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в ультразвуковых частотно-импульсных расходомерах в цепях питания излучателей ультразвуковых колебаний, располагаемых во взрывоопасных зонах различных отраслей промьшцтенности.

Цель изобретения — повышение искро20 безопасной мощности, передаваемой ультразвуковому излучателю расходомера.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства искрозащиты. 25

Устройство искрозащиты упьтразвукового частотно-импульсного расходомера, включающего источник 1 питания, излучатели 2 ультразвуковых колебаний и приемное устройство 3 с вьжодами Запуск" и входами "Начало отсчета", содержит ключевой транзистор 4, коллектор которого через первый резистор 5 соединен с выводом для подключения к первому выводу источника

1 питания, а база имеет вывод для подключения и выходу "Запуск" приемного устройства 3, накопительный конденсатор 6 с первым выводом для подключения к входу Начало отсчета 40 приемного устройства 3, вторым выводом соединенный с коллектором ключевого транзистора 4, импульсный трансформатор 7, первый вывод первичной обмотки 8 которого соединен с первым выводом накопительного конденсатора 6, а второй вывод этой обмотки через общий токопровод 9 соединен с эмиттером ключевого транзистора 4. Общий токопровод 9 имеет

50 вывод для подключения к второму выводу источника 1 питания и к общему выводу приемного устройства 3. Вторичная обмотка 10 импульсного трансформатора 7 имеет выводы для подключения к излучателю 2 ультразвуковых

55 колебаний, Устройство также содержит цепь 11 коррекции, первым выводом соединенную с базой ключевого дается через первичную обмотку 8 . трансформатора 7 во вторичную обмотку

10 и в излучатель 2 ультразвуковых колебаний на формирование импульса, зондирующего взрывоопасную среду.

1 э.п, ф-лы, 1 ил. транзистора 4, стабилитрон 12 и дополнительную вторичную обмотку 13 импульсного трансформатора 7, первый вывод которой соединен с общим токопроводом 9, а второй вывод — с вторым выводом цепи ll коррекции. Катод стабилитрона 12 соединен с коллектором ключевого транзистора 4, а анод стабилитрона 12 — с общим токопроводом 9.

Цепь 1! коррекции выполнена навтором конденсаторе 14, диоде 15, втором 16 и третьем 17 резисторах.

Первый вывод цепи l! коррекции соединен с первым выводом второго конденсатора 14 и первым выводом второго резистора 16, Второй вывод второго конденсатора 14 соединен с первым выводом третьего резистора 17 и катодом диода 15, анод которого подключен к второму выводу цепи !I коррекции. Вторые выводы второго 16 и третьего 17 резисторов соединены с общим токопроводом 9.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключевой транзистор 4 заперт и накопительный конденсатор 6 заряжается по цепи: источник 1 питания — резистор 5накопительный конденсатор 6 — первичная обмотка 8 импульсного трансформатора 7 — общий токопровод 9 — источник питания, При этом передача энергии во вторичные обмотки 10 и 13 практически отсутствует, так как величина зарядного тока накопительного конденсатора 6 ограничена резистором 5.

При подаче на базу транзистора 4 с выхода "Запуск" приемного устройства 3 импульса запуска ключевой транзистор 4 открывается и накопительный конденсатор 6 разряжается по цепи: обкладка накопительного конденсатора

6 — коллектор-змиттер ключевого транзистора 4 — общий токопровод 9 — пер1525807

55 вичная обмотка 8 импульсного трансформатора 7 — вторая обкладка накопительного конденсатора 6. Импульсный ток, протекая по обмотке 8, трансформирует в дополнительной обмотке 13 импульсного трансформатора 7 напряжение, которое через цепь ll коррекции подается на базу ключевого транзистора 4. Этим форсируется включение последнего и резко снижается его динамическое сопротивление. В результате снижается падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер ключевого транзистора 4 и практически вся энергия, запасенная накопительным конденсатором 6, передается через первичную обмотку 8 импульсного трансформатора 7 во вторичную обмотку 10 и в излучатель 2 ультразвуковых колебаний на формирование импульса, зондируюшего взрывоопасную среду, Одновременно момент подачи импульса напряжения, возбуждающего излучатель

2 ультразвуковых колебаний, фиксируется приемным устройством на вход

"Начало отсчета".

Постоянная времени цепи заряд-разряд конденсатора 14 определяется резисторами 16 и 17 цепи 11 коррекции и выбирается меньшей периода импульсов запуска ключевого транзистора 4 по цепи "Запуск" °

Прошедший через взрывоопасную среду и отраженный импульс через обмотку 10 трансформируется в обмотку 8 трансформатора 7, напряжение с которой подается на приемное устройство 3.

При использовании предлагаемого устройства повышается искробезопасная мощность, передаваемая излучателю ультразвуковых колебаний при обеспечении требуемого алгоритма функционирования расходомера.

Формула изобретения

1.Устройство искрозащиты ультразвукового частотно-импульсного расходомера, включающего источник пита,ния, излучатели ультразвуковых колебаний и приемное устройство с выходами "Запуск" и входами "Начало от11 счета, содержащее ключевой тран5

40 эистор, коллектор которого через первый резистор соединен с выводом для подключения к первому выводу источника питания, а база имеет вывод для подключения к выходу "Запуск приемного устройства, накопительный конденсатор с первым выводом для подключения к входу "Начало отсчета приемного устройства, вторым выводом соединенный с коллектором ключевого транзистора, импульсный трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого соединен с первым выводом накопительного конденсатора, а второй вывод этой обмотки через общий токопровод соединен с эмиттером ключевого транзистора, причем общий токолровод имеет вывод для подключения к второму выводу источника питания и к общему выводу приемного устройства, а вторичная обмотка импульсного трансформатора имеет выводы для подключения к излучателю ультразвуковых колебаний, и цепь коррекции, первым выводом соединенную с базой ключевого транзистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения искробеэопасной мощности, передаваемой ультразвуковому излучателю.расходомера, в устройство введены стабилитрон и дополнительная вторичная обмотка импульсного трансформатора, первый вывод которой соединен с общим токопроводом, а второй вывод — с вторым выводом цепи коррекции, при этом катод стабилитрона соединен с коллектором ключевого транзистора, а анод стабилитрона — с общим токопроводом.

2.Устройство по п. l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что цепь коррекции выполнена на втором конденсаторе, диоде, втором и третьем резисторах, причем первый вывод цепи коррекции соединен с первым выводом второго конденсатора и первым выводом второго резистора, второй вывод второго конденсатора соединен с первым выводом третьего резистора и катодом диода, анод. которого соединен с вторым выводом цепи коррекции, а вторые выводы второго и третьего резисторов соединены с общим токопроводом.