Сигнализатор уровня

 

О П И. C.À=Íàé Е (и) 49)036

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ай (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.07.73 (21) 1950179/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 05.! 1.75. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 02,02.76 (5!) М. Кл. G Olf 23/24

Государственный комитет

Ссвета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.128.62 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. М. Авсеев, И. С. Боград, А. И. Ведерников и Е. И. Шапранов (71) Заявитель (54) СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к устройствам контроля уровня жидких и сыпучих взрывоопасных сред и может применяться в горнодобывающей, химической и других отраслях промышленности.

Известны устройства для измерения у.ровня сыпучих и жидких сред, основанные на принципе измерения активного сопротивления между электродом датчика и контролируемой взрывоопасной средой, содержащие источник питания, усилитель постоянного тока, реле времени, электродный датчик с охранным кольцом.

Недостатками известного устройства являются низкие помехоустойчивость и надежность, которые обусловлены тем, что усилитель постоянного тока не имеет электрической развязки от цепей датчика, и наводки переменного тока, имеющие место в выходной цепи датчика, поступают на вход усилителя, что приводит к полным срабатываниям. Кроме того, отсутствие развязки между цепями датчика и входом усилителя приводит к выходу усилителя из строя при случайных замыканиях силовой сети с кабелем, соединяющим электрод.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и разделение искроопасных цепей усилителя и искробезопасных цепей датчика.

Указанная цель достигается тем, что сигнализатор снабжен магнитным усилителем, об5 мотка возбуждения которого соединена с источником питания, выходная обмотка соединена со входом детектора, а обмотка управления соединена одним концом с электродом датчика, а другим — с охранным кольцом и !

О искробезопасным выходом источника питания.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена блок-схема предлагаемого сигнализатора.

Сиги ализа тор уровня содержит источник !

5 переменного напряжения 1, от которого питается выпрямитель 2, питающий в свою очередь усилитель постоянного тока 3, реле времени 4 и выпрямитель 5, имеющий искробезопасный выход. Вход усилителя 3 через де20 тектор 6 соединен с выходной обмоткой магнитного усилителя 7, обмотка возбуждения которого соединена с источником питания, а обмотка управления — одним концом соединена с электродом датчика 8, а другим кон25 цом — с искробезопасным выходом выпрямителя 5 и охранным кольцом датчика.

Магнитный усилитель выполнен на Ш-образном сердечнике, имеющем прямоугольную петлю гистерезиса, причем на боковых кер30 нах сердечника размещены обмотка возбуж491036

00 дения и выходная. имеюшая равное количество витков, каждая из которых состоит из двух равных частей, включенных встречно-последовательно. На среднем стержне сердечника размещена обмотка управления.

Такое включение обмоток обеспечивает вычитание магнитных потоков, создаваемых каждой секцией обмотки возбуждения и замыкающихся по среднему стержню, и следовательно, э.д.с., наводимая в обмотке управления в каждый момент времени, равна пулю, а э.д.с., которые индуктируются в секциях выходной обмотки, складываются.

Детектор 6 предназначен для детектирования сигнала, снимаемого с выходной обмотки магнитного усилителя и его инвертирования и подключен своим выходом на вход усилителя постоянного тока 3.

На выходе усилителя 3 включено электромагнитное реле, управляющее реле времени 4.

Усилитель постоянного тока имеет релейную выходную характеристику и независимый выход, необходимый в некоторых случаях, например, для предупредительной сигнализации или индикации.

Реле времени 4 имеет электронную схему с регулируемой выдержкой времени, позволяющей производить необходимую уставку выдержки времени. На выходе реле времени также включено электромагнитное реле, контакты которого выведены в цепь сигнализации, индикации или управления. Кроме того, реле времени имеет независимый вход, что позволяет в необходимых случаях использовать уровнемер и как реле времени.

Электродный датчик уровня 8 снабжен охранным кольцом, которое предназначено для уменьшения активных утечек тока между электродом и «землей» в условиях сильной запыленности и большой влажности.

Снгнализатор работает следующим образом. При включении сигнализатора в сеть и пезапол:-|енной емкости цепь обмотки управления, последовательно с которой включен элсктродныи датчик jpoBHB, разомкнута, по обмотке возбуждения протекает переменный ток, в выходной обмотке индуктируется э.д.с., которая детектируется детектором и инвертируется, т. е. на входе усилителя имеется запирающий потенциал, усилитель выключен, реле времени выключено; в обмотке управления переменная э.д.с. отсутствует.

При достижении материалом заданного контролируемого уровня цепь обмотки управления замыкается через контролируемый материал, «землю» и электрод датчика уровня, и по обмотке протекает постоянный ток, что приводит к насыщению сердечника магнитного усилителя, э.д.с. выходной обмотки равна нулю, на выходе детектора-пнвертора появляет0

2i3

Зо

35 ся открывающий усилитель сигнал, срабатывает выходное реле усилителя, а затем реле времени после истечения установленной выдержки.

После снижения уровня материала цепь обмотки управления размыкается, и схема приходит в исходное состояние.

Замыкание концов обмотки управления не приводит к срабатыванию сигнализатора, так как наведенная в ней э.д.с. равна нулю.

Постоянно действующие или импульсные

«наводки» переменного тока в цепи обмотки управления не влияют на работу схемы, так как обмотка управления имеет значительно большее число витков по сравнению с выходной обмоткой, и э.д.с. помехи будет ослаблена в соответствии с коэффициентом трансформации. Кроме того встречно-последовательное включение секций выходной обмотки приводит к тому, что наведенные в них э.д.с. помехи взаимно компенсируются и не попадают на вход усилителя.

При попадании силового напряжения на вход обмотки управления в результате замыкания кабеля, соединяющего электрод датчика с сетью, сердечник насыщается, а элементы усилителя оказываются защищенными от силового напряжения вследствие имеющейся электрической развязки.

Таким образом, сигнализатор обеспечивает полную помехоустойчивость устройства от

«наводок» переменной э.д.с. в цепи управления, защиту элементов усилителя от случайных замыканий силовой сети с кабелем, соединяющим электрод датчика, электрическую развязку искробезопасной цепи датчика от искроопасной входной цепи усилителя постоянного тока.

Предмет изобретения

Сигнализатор уровня жидких и сыпучих сред, содержащий электродный датчик с охранным кольцом, источник питания с искробезопасным выходом, усилительный блок, включающий в себя последовательно соединенные детектор и усилитель постоянного тока, и блок регулируемой временной задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и разделения искроопаспых цепей усилителя и искробезопасных цепей датчика, он снабжен магнитным усилителем, обмотка возбуждения которого соединена с источником питания, выходная обмотка соединена со входом детектора, а обмотка управления соединена одним концом с электродом датчика, а другим — с охранным кольцом и искробезопасным выходом источника питания.

491036

Корректор Л. Денискнна

Редактор В. Фельдман

Заказ 76/13 Изд. № 91 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Аксенов

Техред E. Подурушина

Qeno сигнализаиии, наикаиии uzu управления

Незааисимьш ахоа

Неза1исимьш выход