Датчик уровня жидкости
ОПИСАНИЕ.
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
370473
Союэ Соеетскиа
Социалистическиз
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”
М. Кл. Ст 011 23/10
G 05d 9/00
Заявлено 05.Ъ 11.1971 (№ 1678775, 18-10) с лрисоединением заявки №вЂ”
Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Приор итет—
Опубликовано 15.11.1973. Бюллетень № 11
Дата опубликования описания 12Х.1973
УДК 681.128.66(088.8) Автор изобретения
В. И. Щербаков
Заявитель
БИ Л1 .О; j,щ
ДАТЧИК УРОВНЯ ЖИДКОСТИ
Изобретение относится к бескоцтактным индуктивным датчикам уровня жидкости в баллонах, применяемым, в частности, в насосно-аккумуляторных станциях для питания гидр омехан измов и регуляторов мощности многофазных плавильных печей, используемых В чернои металлургии, а также может быть применено в устройствах, где необходимо дистанционно автоматически контролировать уровень жидкости в баллоне при помощи электрического сигнала.
Известны бесконтактные индуктивные датчики уровня жидкости в баллонах, в которых электрический сигнал на выходе изменяется плавно по мере плавного изменеш|я уровня жидкости в баллоне в пределе контролируемого уровня.
В предлагаемом датчике уровня для повышения быстродействия в немагнитной трубе расположены две втулки из магнитомяг кого материала, которые установлены по обе стороны сердечника с возможностью его перемещения между ними.
На фиг, 1 изображена конструкция предлагаемого датчика; на фиг. 2 — его принципиальная электрическая схема включения.
Датчик крепят к баллону 1 при помощи трубопроводов 2 и 3. Его корпус 4 заканчивается патрубком 5, изготовленным из немагнитного материала (нержавеющей стали, меди и т. п.). В корпусе размещены облегченный поплавок 6, изготовленный, например, из пенопласта. К поплавку жестко прикреплен шток 7 с сердечником 8, изготовленный
5 из магнитомягкого материала. Корпус 4 закрывается крышкой 9.
В нижней и верхней частях заглушенного патрубка 5 установлены втулки 10 и 11, изготовленные из магнитомягкого материала и
10 имеющие в центре отверстия, необходимые для выбора величины площади магнита, а верхняя втулка 11 — и для прохода через нее штока 7.
Снаружи патрубка 5 расположены ка15 тушки 12 и 13 индуктивности, между которыми установлена диэлектрическая прокладка 14.
Датчик работает следующим образом.
В исходном состоянии поплавок 6 нахо20 дится в нижнем положении и вводит сердечник 8 в зону действия магнитного поля катушки 12. При включении источника питания катушка 12 сорнентирует магнитные полюса втулки И и сердечника 8 и втулка и сердечник резко сблизятся (притянутся).
При заполнении баллона 1 жидкость через трубопровод 8 заполняет пространство внутри корпуса 4. Возникающая при этом выталкивающая сила возрастает пропорционально уровню погружения поплавка 6 и, достигнув
3704?3
Bt. . H HHb, OOJlbU1efl, IeFI CHJIB между втулкой 10 и сердечником 8, резко перемещает сердечник 8 в зону действия магнитного поля катушки 13, которое сориенти рует магнитные полюса втулки 11 и сердечника 8 и приведет к их резкому сближению.
В случае продолжения заполнения баллона 1 жидкостью образовавшаяся «воздушная подушка», а затем и избыточная жидкость уйдут пз корпуса 4 в баллон 1 через трубопровод 2 и далее к другим датчикам (количество датчиков, установленных на одном баллоне, может быть больше одного) .
При расходе жидкости из баллона 1 ее уровень внутри корпуса 4 понижается через трубопровод 8, вес собственно поплавка и связанных с ним штока 7 и сердечника 8 пре одолевает удерживающую магнитную силу втулки 11. Отделившись, сердечник 8 перемещается в зону действия катушки 12, которая сорпентирует магнитные полюса втулки
10 и сердечника, и цикл работы датчика повторится.
Для преобразования неэлектрнческой величины колебаний уровня жидкости в баллоне 1 в электрический сигнал катушек 12 и 18 индуктивности L, и L с включенными последовательно емкостями С1 и С2 образуют цепи двух резонансных контуров, которые с включенными в цепи переменными резисторами
Rt и R2 соединены по мостовой схеме. Нагрузка Р...р,, которой является обмотка реле, подключена к вершинам моста в точках
ED, полученным соединением переменных ре. зисторов R) и Rg.
При наличии жидкости в баллоне 1 на контролируемом уровне поплавок 6 паходит5 ся в верхнем положении, т. е. сердечник 8 находится в магнитном поле катушки 18 и притянут к втулке 11, мостовая схема в этом положении уравновешивается резисторами
R2 и R>, при этом через сопротивление нагруз10 ки R р, ток пе течет.
При расходе жидкости из баллона 1 ниже контролируемого уровня поплавок б опускается в нижнее положение, т. е. сердечник 8 перемещается в магнитное поле катушки 12 и
15 притягивается к втулке 10.
Мост разбалансирован и через сопротивление нагрузки Р„„р течет ток, создавая на нем падение напряжения и обеспечивая схему автоматического управления входным сигналом.
Предмет изîoретеппя
Датчик уровня жидкости, содержащий поплавок, соединенный с ферромагнитным сердечником, расположенным внутри трубы из немагнитного материала, на наружной поверхности которой установлены катушки ипдуктивности, отличающийся тем, что. с целью повышения быстродействия, он снабжен двумя втулками из магнитомягкого материала, которые установлены внутри трубы по обе стороны сердечника с возможностью его перемещения между ними.
370473
Фиг 1 ист
Фиа Г
Корректор Н. Аук
Редактор Т. Иванова
Заказ 194/676 Изд. № 233 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССУ
Москва, 3К-35, Раушская иаб., д. 4/5
Тип. Харьк. фил. пред. <Патент»
Составитель Л. Массальская
Техред Г. Дворина (е) т