Сигнализатор уровня сыпучих материалов

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для измерения уровня, расхода, дозирования сыпучих материалов, например зерна, муки, крупы, цемента и др. сыпучих материалов. Цель изобретения - повышение чувствительности и надежности работы сигнализатора в условиях запыленных сред и с повышенными абразивными свойствами. Сигнализатор уровня сыпучих материалов содержит источник инфракрасного излучения (ИКИ) и приемник, смонтированные на одной панели, выполненной из материала, не пропускающего ИКИ. Со стороны индицируемого материала они закрыты пластиной , прозрачной для ИКИ. Сигнализаторы устанавливаются по высоте емкости с сыпучим материалом либо на контролируемом (заданном) уровне. При появлении сыпучего материала излучение от источника диффузно отражается частицами материала и попадает на приемник, что вызывает срабатывание преобразующего устройства и сигнализацию наличия материала. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 F 23/22

ГОСУДАРСТВЕ ННЪ| Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4365193110 (22) 15.01.88 (46) 28.02,91. Бюл. |ч 8 (71) Кубанский филиал Всесоюзного научно — производственного объединения элеваторной и мукомольно — крупяной промышленности "Зернопродукт" (72) Ю.И. Фель, B.È. Двинянинов, И.А, Искрук и А,А. Палладиев (53) 681.128.65 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 305356, кл. 6 01 F 23/22, 1969. (54) СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ СЫПУЧИХ

МАТЕ РИАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для измерения уровня, расхода, дозирования сыпучих материалов, например зерна, муки, крупы, цемента и др. сыпучих материалов, Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для измерения уровня или дозирования сыпучих материалов, и может быть использовано для измерения или сигнализации уровня зерна, семян масличных культур, синтетических моющих средств и других гранулированных сыпучих материалов.

Цель изобретения — повышение чувствительности и надежности работы сигнализатора уровня в условиях запыленных сред и при повышенных абразивыных свойствах сыпучих материалов.

На фиг. 1 и 2 изображен чувствительный элемент, варианты выполнения; на фиг. 3— структурная схема сигналиэатора уровня.

Пример. Вариант 1. Чувствительный

<„>SU„„1631300 А1

Цель изобретения — повышение чувствительности и надежности работы сигнализатора в условиях запыленных сред и с повышенными абразивными свойствами, Сигнализатор уровня сыпучих материалов содержит источник инфракрасного излучения (ИКИ) и приемник, смонтированные на одной панели, выполненной из материала, не пропускающего ИКИ. Со стороны индицируемого материала они закрыты пластиной, прозрачной для ИКИ. Сигнализаторы устанавливаются по высоте емкости с сыпучим материалом либо на контролируемом (заданном) уровне. При появлении сыпучего материала излучение от источника диффузно отражается частицами материала и попадает на приемник, что вызывает срабатывание преобразующего устройства и сигнализацию наличия материала. 3 ил, юееЛ элемент сигнализатора уровня (см, фиг. О

1) содержит излучатель 1 и приемник 2, смонтированные в панели 3 параллельно друг другу и перпендикулярно к плоскости контакта панели 3 и пластины 4. Угол диаграмм ы направленности излучения С) излучателя 1 и приемника 2 в воздухе а С»

= 40 С. Со стороны контролируемого сыпучего материала 5 они закрыты плоскопараллельной пластиной 4, прозрачной для ИКИ, в чатности из оргстекла с коэффициентом преломления n = 1,5, и толщи,ной h = 4,0 мм. Угол диаграммы направленности излучения излучателя 1 в оргстекле a = 26,50, Расстояние между оптическими осями излучателя 1 и приемника 2! = 4,0 мм.

1631300

Лучи излучателя 1, отразившиеся от внешней поверхности пластины 4, засвечивают на ее внутренней поверхности пятно

l3 диаметром D =4,0 мм, при этом l - г- Центр пятна лежит на оптической оси излучения.

Связь чувствительного элемента с другими элементами структурной схемы представлена на фиг, 3.

Выход чувствительного элемента соединен с входом,силителя 6, выход последнего соединен с входом компаратора 7, выход которого соединен с входом усилителя 8 мощности, а выход усилителя 8 мощности соединен с выходным индуцирующим устройством 9, Контролируемый сыпучий материал 5 представляет собой запыленную зернистую структуру, например рис — зерно.

Сигнализатор уровня работает следующим образом, При отсутствии контролируемого материала основнач часть потока ИК вЂ” излучения уходит в пространство, а часть лучей, отраженная от внешней поверхности пластины

4, поглощается панелью 3 из эбонита. Приемник находится вне зоны засветки от этих лучей, Выходной сигнал приемника 2 практически равен нулю.

При появлении контролируемого сыпучего материала 5 в рабочей зоне часть лучей излучателя 1 многократно отражается от поверхности сыпучего материала и попадает в приемник 2. При этом на выходе приемника

2 появляется сигнал, усиливающийся усилителем 6 до величины, необходимой для компаратора 7. Поступивший в компаратор 7 сигнал сравнивается с его заданным уровнем и при превышении последнего формируется сигнал наличия контролируемого материала (риса — зерна). Зтот сигнал увеличивается усилителем 8 мощности и попадает на отображение на индицирующее устройство 9.

Мелкодисперсные включения контролируемого материала, например пыль, осевшая на пластину 4 в рабочей зоне, не влияет на работу чувствительного элемента, так как она поглощает и диффузно рассеивает часть

NK — лучей, которая все равно не попадает в приемник. А прошедшая через слой пыли часть лучей отражается от сыпучего материала 5 и создает полезный сигнал, Вариант 2. Чувствительный элемент сигнализатора уровня (см. фиг. 2) содержит излучатель 1 и приемник 2, смонтированные в панели 3, при этом их оптические оси находятся в одной плоскости и под углоМ у друг к другу, но при этом приемник перпендикулярен к плоскости контакта панели

3 и пластины 4, Угол диаграммы направленности излучения излучателя 1 и приемника

2 в воздухе а- 40О. Со стороны контролируемого материала они закрыты плоскопарал5 лельной прозрачной для ИКИ пластиной 4 из фторопласта 3 с коэффициентом преломления и = 1,3 и толщиной h = 7,0 мм. Угол диаграммы направленности излучения излучателя 1 во фторопласте 3 ам1 = 26,0, и ри"0 емника a< = 26,5 . Расстояние между точками пересечения оптических осей излучателя 1 и приемника 2 с плсокостью контакта пластины 4 и панели 3 I = 4,5 мм. Лучи излучателя 1, отразившиеся от внешней поверхности пластины 4, засвечивают на ее внутренней поверхности пятно, граница которого отстоит на расстоянии D = 5,0 мм от излучателя. При этом приемник 2 находится в тени между пятном и излучателем 1.

Связь элементов в структурной схеме сигнализатора уровня аналогична варианту

1.

Контролируемый сыпучий материал 5, например мука, имеет мелкодисперсную структуру.

Сигнализатор уровня, выполненный по второму варианту, работает следующим образом, При отсутствии контролируемого материала основная часть потока ИК вЂ” излучения уходит в пустое пространство (емкости), а часть лучей, отраженная от верхней поверхности пластины 4, поглощается панелью 3.

Приемник находится вне зоны засветки этих лучей. Выходной сигнал приемника 2 практически отсутствует.

При появлении контролируемого материала 5 в рабочей зоне ИК вЂ” лучи диффузно отражаются от сыпучего материала, создавая пятно рассеянного излучения большей площади, чем пятно при отсутствии сыпучего материала. При этом приемник 2 засвечивается и создает выходной сигнал. Далее работа осуществляется аналогично вариан45

При остаточном налипании муки на поверхность пластины 4 после освобождения рабочей зоны от контролируемого материала сигнал не формируется за счет настройки коэффициента усиления усилителя 6 или . уровня переключения компаратора 7.

Для контроля уровня сыпучих материалов зернистой структуры, имеющих запыленность, используются чувствительные элементы с параллельным расположением излучателя и приемника, а для контроля уровня мелкодисперсных или незапыленных зернистых материалов используется чувствительный элемент по варианту 2.

1631300

Формула изобретения

Сигнализатор уровня сыпучих материалов, содержащий инфракрасный источник и приемник излучения, распо- 5 ложенные с одной стороны от контролируемого материала, защитную пластину из прозрачного для излучения вещества, преобразующее и индицирующее устройства, отличающийся тем,что,с целью 10 повышения чувствительности и надежности в работе в условиях запыленности, источник и приемник смонтированы на одной панели, выполненной из материала, поглощающего инфракрасное излучение, при этом их оптическиЕ оси лежат в одной плоскости и расположены параллельно или под острым углом, а защитная пластина расположена между контролируемым материалом и панелью вплотную к последней.

1631300

Составитель П. Солдатов

Техред М,Моргентал Корректор М, Максимишинец

Редактор Е. Копча

Производственно-издательский комбинат "Патент"-, r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 535 Тираж 422 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., 4/5