Устройство сигнализации уровня сыпучих и жидких материалов
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для сигнализации и управления в системах автоматического контроля и регулирования технологических процессов. Цель изобретения - повышение надежности в работе в условиях запыленности. При установке рабочей поверхности 1 устройства в бункер, который в данном случае наполняется мукой, светодиод 2 дискретно излучает инфракрасный световой поток. Период излучения задается генератором 3 и должен быть меньше времени пролета одной частицы контролируемого материала. Когда контролируемый материал достигает уровня устройства, отраженный от контролируемого материала световой поток попадает на рабочую поверхность 1 и через нее воспринимается фотоприемником 4, сформированный суммарный сигнал подается на усилитель для выдачи сигнала срабатывания устройства. Этот сигнал формируется усилителем только в том случае, когда световой поток F<SB POS="POST">п</SB>, посланный светодиодом, будет равен принятому потоку F<SB POS="POST">пр</SB> за исключением светового потока, поглащаемой средой. Это условие выполняется только в том случае, когда отраженный от плотных слоев муки сигнал поступает по всей поверхности световода 1. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 А 01 С 7/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
I
1 << < < <
М
С: уродец c;. абатьМаи< я о оо, о оо о о
«о о о о о оооооо о о ооо о ро о o< o оооооо г ро о
<, оо о.о < о о уФ ооо о фФ ооо оо фу о оооо о <, ф ооо oo0, оо оо
r o о „ ф у оООro0po ооо î р оооо о оо о оро оо о о орооро о, о я р О рр О о о о о О о<<оо ооо о Оо о ро ор О о 0оо ооо ооооо р О о o A о Оооо о оо о oooo oo о
00 ООО о о оооооооо ооооооооооо о ооо р> оор р о оооооо о о оооо" о о (21) 4369196/15 (22) 30.11.87 (46) 23.07.91. Бюл. N 27 (71) Научно-производственное объединение по сельскохозяйственному машиностроению оВИСХОМ" (72) А.А. Заборонский, В,И. Орлов, Л,В.
Твердохлебов, Л.M. Криславский, Я.Ф. Мучник и А.В. Чабанов (53) 631.354/355 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N. 1111266, кл. А 01 С 7/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ YPOBHR СЫПУЧИХ И ЖИДКИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для сигнализации и управления в системах автоматического контроля и регулирования технологических процессов.
Цель изобретения — повышение надежности в работе в условиях запыленности. При установке рабочей поверхности 1 устройства в бункер, который в данном случае наполня„„Ы3„Ä 1664143 А1 ется мукой, светодиод 2 дискретно излучает инфракрасный световой поток. Период излучения задается генератором 3 и должен быть меньше времени пролета одной частицы контролируемого материала; Когда контролируемый материал достигает уровня устройства, отраженный от контролируемого материала световой поток попадает на рабочую поверхность 1 и через нее воспринимается фотоприемником 4, сформированный суммарный сигнал подается на усилитель для выдачи сигнала срабатывания устройства. Этот сигнал формируется усилителем только в том случае, когда световой поток F, посланный светодиодом, будет равен принятому потоку Fnp за „. исключением светового потока, поглощаемого средой. Это условие выполняется только в том случае, когда отраженный от плотных слоев муки сигнал поступает по всей поверхности световода 1. 1 з. и. ф — лы, 1 ил.
1бб4143
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для сигнализации и управления в системах автоматического контроля и регулирования технологических процессов.
Цель изобретения — повышение надежности в работе в условиях запыленности.
На чертеже представлено устройство сигнализации уровня сыпучих и жидких материалов применительно к контролю уров-. ня муки в бункере, представляющее наиболее сложный процесс из-за клейковитости и повышенной запыленности контролируемого материала.
Устройство содержит световод 1, выполненный в виде прозрачного конуса и представляющий приемопередающую рабочую поверхность, внутри которой в вершине конуса расположен светодиод 2 инфракрасного излучения, вход которого соединен с выходом генератора 3, а в основании прозрачного конуса размещен фотоприемник 4, выход которого через разделительную емкость соединен с усилителем 5. Между светодиодом 2 и фотоприемником 4 расположен светопроницаемый экран 6 для предотвращения прямого попадания инфракрасного излучения от светодиода 2 к фотоприемнику 4, Конусный световод 1 в результате преломления и отражения светового потока увеличивает поверхность светодиода 2 до величины, определяемой боковой поверхностью конуса, т. е. до S = лй.L (где R— радиус основания конуса, L — длина его образующей). При одинаковых габаритных размерах рабочей части устройства, контактируемая с продуктом поверхность у конуса в 5 — 6 раз больше, чем у плоскости, выполненной в виде круга, Так для предлагаемого образца боковая площадь конуса равна
1085 мм2, а площадь круга составляет всего
188 мм2, Такие размеры и форма рабочей поверхности устранили ложное срабатывание устройства от крупных фракций контролируемого материала таких как солома, листья, полова и др. Форма конуса наилучшим образом обеспечивает самоочищаемость рабочей поверхности, так как имеет уклон по образующей конуса по касательной сечения, параллельного основанию коНУсВ.
Устройство работает следующим образом.
При установке рабочей поверхности 1 устройства в бункер, который в данном случае наполняется мукой, светодиод 2 дискретно излучает инфракрасный световой поток, Период излучения задается генератором 3 и должен быть меньше времени
55 пролета одной частицы контролируемого материала.
Воздействие светового излучения модулированного низкочастотным сигналом (например, частотой 50 r), имеющееся в реальных условиях на технологических объектах, устраняется фильтром, образованным входной цепью усилителя, который воспринимает и усиливает сигналы только с частотой излучения светодиода.
Когда контролируемый материал достигает уровня срабатывания, отраженный от контролируемого материала световой поток попадает на рабочую поверхность 1 и через нее воспринимаясь фотоприемником 4, формирует суммарный сигнал, который подается на усилитель для выдачи сигнала срабатывания устройства. Этот сигнал формируется усилителем только в том случае, когда световой поток Fn посланный светодиодом, равен принятому потоку Fnp, за исключением светового потока, поглощенному средой Fnora., усилитель имеет порог срабатывания, т. е.
UBblx ° U(Fn, SP UBblx = 1 при Fnp=Fn Fnor, (Овых = 0 при Fnp Это условие выполняется только в том случае, когда отраженный сигнал от плотных слоев муки поступает по всей поверхности световода 1, т. е. когда рабочая поверхность полностью находится внутри контролируемого материала. Если уровень сыпучего материала заполняемого бункера ниже уровня срабатывания, то отраженный сигнал от движущихся частиц материала недостаточен для формирования сигнала, так как за единицу времени посланный и отраженный световые потоки не равны (Fn = Fnp - Fnorn) иэ-за,. разности периодов процессов излучения и прохождения частиц, а также из-за того, что от части. рабочей поверхности сигнал не поступает на фотоприемник 4 ввиду отсутствия контролируемой среды. Таким образом, устройство при достижении уровня срабатывания формирует и усиливает входной сигнал только при неподвижности продукта вокруг рабочей поверхности, при этом должно быть закрыто контролируемым материалом не менее 90 рабочей поверхности. В дальнейшем этот сигнал можно испольэовать в системах автоматического контроля и управления технологическим процессом. Выходом усилителя служат не эапитанные контакты реле или тиристор (не показаны). Формула изобретения 1. Устройство сигнализации уровня сыпучих и жидких материалов, содержащее световой излучатель, выполненный в виде 1664143 Составитель В. Иванов Редактор С. Патрушева Техред М,Моргентал Корректор,O. Кундрик Заказ 2331 Тираж 420 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 светодиода и связанного с ним импульсного генератора, фотоприемник, сообщенный с оптической системой и подключенный к входу усилителя, причем светодиод заключен в светонепроницаемый экран с выходным отверстием, от лича ющееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оптическая система выполнена в виде прозрачного конуса, у основания которого расположен фотоприемник, а световой излучатель установлен в зоне вершины конуса внутри последнего на его оси симметрии, причем выходное отверстие светонепроницаемого экрана направлено к 5 вершине прозрачного конуса. 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, в качестве светодиода использован / светодиод для работы в инфракрасном диапазоне излучения. 
