Датчик уровня сыпучих материалов

 

естес зим

Рфн ;;"-"--тд1И О:CCAI б Фт а 1ц 438882

О П Е

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 15.05.72 (21) 17М985/18-10 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 05.08.74. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 14.01.75 (51) М. Кл. б Olf 231, 16

Гасударственный комитет

Совета Министрав СССР оа делам изобретений и открытий (53) УДК 681.128.82 (088.8) (72) Автор изобретения

P. А. Блатов (71) Заявитель (54) ДАТЧИК УРОВНЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области приборо" строения и может быть использовано в,различных отраслях промышленности, например в химической и нефтеперерабатывающей.

Известен датчик уровня сыпучих материалов, содержащий вибрирующий щуп, генератор колебаний щупа и детектор колебаний щупа. В качестве вибрирующего щупа используют металлическую ленту, свисающую сверху вниз по оси емкости. Колебания ленты,возбуждаются электромагнитом. С помощью второго электромагнита-детектора снимают колебания. При засыпке нижнего конца ленты колебания затухают, что при помощи считывающего элекпромагнита служит сигналом о достижении заданного уровня.

Недостатком такого устройства является трудность его,применения в пожаро-взрывоопасных производствах. В случае же выполнения электромагнитов в взрывобезопасном исполнении устройство принимает значительные габариты, неприемлемые для небольших емкостей.

В предлагаемом датчике имеется- дроссель, усилитель и сглаживающая цепочка, вибрирующий щуп выполнен в виде трубчатой пружины, а в качестве генератора и детектора используют соответственно генератор пневмоимпульсов, частота которых равна собственной частоте щупа, и струйный элемент.. ю>, .. „ :.

"-"- «ИЛ И вЂ” НŠ— ИЛИ», при этом один из входов детектора соединен с выходом генератора непосредственно, а другой — через дроссель, а выход детектора через усилитель соединен со

5 входом оглаживаемой цепочки.

На фиг. 1 представлена блок-схема датчика; на фиг. 2 — циклограмма работы датчика.

Датчик состоит из щупа 1, пневматического

10 генератора 2, дросселя 3, соединительной трубки 4, фазового детектора 5, усилителя 6, сглаживающей цепочки 7 и индикатора 8. В качестве фазового детектора использован струйный логический элемент «ИЛИ вЂ” НЕ—

15 ИЛИ».

Датчик работает следующим образом.

Пневматичеокие колебания от генератора подаются через дроссель 3 и соединительную трубку 4 в полость щупа. При подаче давле20 ния во внутреннюю полость трубчатой,пружины, например трубки Бурдона, ее конец перемещается в сторону увеличения радиуса кривизны трубки. При этом объем ее внутренней полости увеличивается. При снятии давления

25 трубка возвращается в исходное положение, вытесняя избыток воздуха, находящегося в ней.

При подаче в полость щупа пневматических импульсов (фиг. 2b) с частотой, равной резонансной механической частоте колебаний

30 трубчатой пружины, щуп входит в,режим нс4 3 8882 затухающих автоколебаний (фиг. 2а). Амплитуда колебаний конца щупа в несколько раз превышает его смещение при статической подаче давления.

Фаза колебаний конца щупа смещена при резонансе относительно возбуждающих ее пневматических импульсов. Так как смещение конца щупа при автоколебаниях значительно больше, чем при статическом давлении, то увеличение объема внутренней полости щупа опережает, рост давления и происходит как бы поглощение переднего фронта импульса (фиг. 2с) с последующей отдачей избытка воздуха во время обратного хода конца щупа, что обеспечивает наличие давления перед дросселем 3 (фиг. 2е) уже после снятия импульса. Такое «насосное» действие щупа вызывает дополнительное фазовое смещение импульса давления в точке между дросселем 3 и трубкой 4 по отношению к опорному импульсу (фиг. 2b). Опорный импульс с генератора и давление из точки между дросселем 3 и соединительной трубкой 4,подается на фазовый детектор 5, который при наличии колебаний щупа подает на усилитель 6 короткие импульсы (фиг. 2f).

Если остановить колебания щупа, то изменения объема внутенней полости пружины,не происходит и сдвига импульса со щупа по отношению к опорному не будет (фиг, 2d). На

4 выходе фазового детектора в этом случае получаются широкие импульсы (фиг. 2е).

Выходной сигнал с фазового детектора,после усиления сглаживается цепочкой 7 и подается на индикатор 8. Поскольку лозбуж дение щупа происходит на резонансной частоте, датчик обладает высокой чувствительностью и,реагирует на незначительную засыпку конца щупа. Для повышения надеж|ности работы

10 датчика уровня его схема может быть выполнена на струйных элементах.

Предмет изобретения

lS Датчик уровня сыпучих материалов, содержащий вибрирующий щуп, тенератор колебаний щупа и детектор колебаний щупа, отлич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения пожаро- и взрывобезопасности, датчик со20 держит дроссель, усилитель и сглаживающую цепочку, вибрирующий щуп выполнен в виде трубчатой пружины, а,в |качестве генератора и детектора использованы соответственно генератор пневмоимпульсов, частота которых

25 равна собственной частоте щупа, и струйный элемент «ИЛИ вЂ” НŠ— ИЛИ», при этом один из входов детектора соединен с выходом генератора непосредственно, а другой — через дроссель, а выход детектора через усилитель

30 соединен со входом сглаживающей цепочки.

438882

Составитель В. Хлыст

Техред Т. Курилко

Корректор О. Тюрина

Редактор О. Филиппова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3659/7 Изд. № 158 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4(5