Устройство для поддержания уровня жидкого хладагента в емкости

 

ОП ИСАНИЕ,ОЗПВ7

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соватскик

Социалистические ресттубпнк

l (6I } Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 27,06.80 (2I) 2947I68/I8-24 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет—

Опубликовано -23.05.82. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 23.05.82 (5l)M. Кл, G 05 В 9/I2 йтеуаерстеенный кемнтет

CCCI ла делам изееретеннй н открытий (бз) УДК 62 I .57 (088. 8) (72) Автор . изобретения

А. Г. Чернов

7, °

Ф (7I } Заявитель (541 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ УРОВНЯ

ЖИДКОГО ХЛЛДАГЕНТА B ЕИКОСТИ

Изобретение относится к автомати,ческому регулированию и может найти применение в системах автоматического подцержания уровня жидкого хладагента в вымораживающей ловушке вакуумной установки.

Известно устройство для подцержания уровня жидкого хладагента в емкости, преимущественно в вымораживающей ловушке вакуумной установки, содержащее вымораживающую ловушку, сото единенную трубопроводом с сосудом

Дьюара, соленоидный вентиль, установленный на линии ввода сжатого воздуха в сосуд Дьюара, сливной резервуар, l5 в котором размещен термодатчик, являющийся одной ветвью электрического моста.

Заполнение ловушки хладагентом происходит при срабатывании соленоидно2О го вентиля по импульсу термодатчика блока управления (1) .

Однако это устройство не обеспечивает автоматическое выключение исполнительного элемента — соленоидного вентиля при отсутствии хладагента в сосуде. Дьюара в первоначальный момент заполнения ловушки или его израсходование в процессе работы устройства, а также не обеспечивает дистанционное включение и выключение исполнительного элемента.

Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является устройство для поддержания уровня жидкого хладагента в емкости, преимущественно в вымораживающей ловушке паромасляных насосов.

Устройство включает вымораживающую ловушку, соединенную трубопроводом с сосудом Дьюара, сливной резервуар в котором размещен датчик температуры, нагреватель, установленный в сосуде Дьюара, и систему автоматики, включающую пороговый элемент, триггер, элемент ИЛИ, блок включения нагревателя, одновибратор„ блок совпадения и блок сигнализации. Заполне930287 ние ловушки хладагентом происходит при включении нагревателя по электрическому сигналу датчика температуры.

Устройство обеспечивает автоматическое выключение исполнительного 5 элемента при израсходовании жидкого хладагента $2) .

Однако известное устройство также не обеспечивает автоматическое выключение исполнительного элемента— нагревателя при отсутствии хладагента в сосуде Дьюара в первоначальный момент заполнения ловушки. Это происходит потому,.что в известном устройстве первоначальное выключение нагревателя осуществляется только лишь по1 электрическому сигналу охлажденного датчика температуры, который в эгом случае (при отсутствии хладагента в сосуде Дьюара) не появится 20

Кроме того, известное устройство также не обеспечивает дистанционное включение и выключение исполнительно- . го элемента.

Указанные недостатки снижают на- 25 дежность работы устройства.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее блок запуска и соединенные трубопроводом вымораживающую ловушку, сливной резервуар с термодатчиком и сосуд Дьюара с размещенным в нем нагревателем, 35 подключенным через блок коммутации к одному входу блока сигнализации, а термодатчик связан с входом порогового элемента, содержит генератор им пульсов счетчик импульсов два эле-! У

40 мента НЕ и четыре И-НЕ, причем выход порогового элемента, соединен с первым

1 входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого и первый вход второго элемента И-НЕ связаны с блоком запуска, выход первого элемента И-НЕ под45 ключен к входу сброса счетчика импульсов и через первый элемент HE— к первому входу третьего элемента ИНЕ, первый вход четвертого элемента

И-НЕ соединен с выходом генератора им-5О пульсов, а его выход — с счетным входом счетчика импульсов, выход которого связан с вторым входом второго элемента И-НЕ и через второй элемент НЕс вторым входом третьего элемента ИНЕ и вторым входом четвертого элемента И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен с вторым входом блока сигяализации, а выход третьего элемента

И-НЕ соединен с блоком коммутации.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Вымораживающая ловушка 1, соединенная трубопроводом 2 с сосудом Дьюара 3, имеет сливной резервуар 4, в котором размещен термодатчик 5.

В сосуде Дьюара 3 установлен нагреватель 6. Схема автоматики включает пороговый элемент 7, вход которого соединен с термодатчиком 5, а выход — с одним входом элемента И-НЕ 8, другой вход которого и вход элемента

И-НЕ 9 соединены с блоком 10 запуска, выход элемента И-НЕ 8 соединен с входом "Сброс" счетчика 11 импульсов а через элемент HE 12 — с входом элемента И-НЕ 13, элемент И-НЕ 14, вход которого соединен с генератором 15 импульсов, а выход — с счетным входом счетчика 11 импчльсов. выход счетчика 11 импульсов соединен с входом элемента И-НЕ 9, а через элемент НЕ

16 — с входом элемента И-НЕ 13 и входом элемента И-НЕ 14, выход элемента

И-НЕ 9 соединен с одним входом блока

17 сигнализации, выход элемента И-НЕ

13 соединен с другим входом блока 17 сигнализации и с входом блока коммутации, выход которого соединен с нагревателем 6.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии высокого уровня потенциала на выходе блока 10 устройство выключено, при этом элементы И-HE

8 и 9 закрыты по второму входу, на выходе элемента И-НЕ 8 имеется высокий уровень потенциала, устанавливающий счетчик 11 в нулевое состояние, на выходе которого имеется низкий уровень потенциала, на выходах элементов И-НЕ 9 и 13 имеется высокий уровень потенциала, при этом нагреватель 6 выключен блоком 18 коммутации и жидкий хладагент в ловушку 1 не подается.

Устройство включается при подаче с блока 10 запуска высокого уровня потенциала, при этом элементы И-НЕ 8 и 9 открываются по второму входу.

Если хладагент отсутствует в сливном резервуаре 4, т. е. уровень его в ловушке ниже необходимого или отсутствует, то по электрическому сигналу термодатчика 5 на выходе порогового элемента 7 устанавливается высокий

930287 уровень потенциала, на выходе элемен. та И-НЕ 8 устанавливается при этом низкий уровень потенциала, который открывает счетчик 11 импульсов по входу "Сброс", и начинается заполне- 5 ние счетчика импульсов счетными импульсами, поступающими через элемент

И-HE 14 от генератора 15 импульсов на его счетный вход.

Одновременно низкий уровень потен-10 циала устанавливается на выходе элемента И-HE 13 и блок 18 коммутации включает нагреватель 6, в сосуде Дьюара 3 создается избыточное давление и жидкий хладагент по трубопроводу 2 подается в вымораживающую ловушку 1.

При заполнении ловушки 1 хладагентом до необходимого уровня, он сливается в резервуар 4 и по электрическому сигналу охлажденного термодатчика 5 20 на выходе порогового элемента 7 устанавливается низкий уровень потенциала, при этом на выходе элемента И. НЕ 8 уровень потенциала изменяется с низкого на высокий, который уста- 25 навливает счетчик 11 импульсов в нулевое состояние, одновременно на выходе элемента И-НЕ 13 устанавливается высокий уровень потенциала и блок 18 коммутации выключает нагреватель 6, 30 прекращая подачу хладагента в ловушку 1.

При выкипании хладагента из резервуара 4 уровень электрического сигнала термодатчика 5 уменьшается и на выходе порогового элемента 7 вновь устанавливается высокий уровень потенциала, начинается заполнение счетчика

11 импульсов и включается нагреватель

6 для подачи хладагента в ловушку 1. щ

Процесс первоначального заполнения ловушки 1 хладагентом или добавления его в режиме поддержания необходимого уровня по времени меньше заполнения счетчика 11 импульсов, и в этом случае счетчик 11 импульсов не влияет на работу устройства.

Однако при отсутствии хладагента в сосуде Дьюара 3 при первоначальном заполнении ловушки 1 или в процессе работы устройства имеет место израсхо,дование хладагента, нагреватель 6 будет включен лишь в течение времени заполнения счетчика ll импульсов, на

его выходе устанавливается высокий уровень потенциала. который через элеменТ НЕ 16 закрывает по второму входу элемент И-НЕ 13, при этом на выходе

его устанавливается высокий уровень потенциала и блок 18 коммутации выключает нагреватель б. Одновременно низким уровнем потенциала по первому входу закрывается элемент И-НЕ 14, обеспечивая установившееся состояние счетчика 11 импульсов. Блок 17 сигнализации обеспечивает контроль соответствующего состояния устройства.

При обеспечении наличия хладагента в сосуде Дьюара 3 снятием высокого уровня потенциала с блока 10 запуска и повторной его подачей вновь включается нагреватель 6 и в дальнейшем происходит автоматическое поддержание необходимого уровня хладагента в ловушке 1.

В настоящем устройстве в качестве исполнительного элемента применен нагреватель, установленныи в сосуде

Дьюара, однако возможно применение в качестве исполнительного элемента пневмоклапана, который устанавливается на линии ввода сжатого воздуха в сосуд Дьюара, или совместное применение нагревателя и пневмоклапана, управление исполнительными элементами при этом осуществляется также блоком

18.

Устройство для поддержания уровня жидкого хладагента в емкости обладает повышенной надежностью, так как обеспечивает автоматическое отключение исполнительного элемента в случаях отсутствия хладагента в сосуде

Дьюара. Кроме того, предлагаемая схема позволяет осуществлять дистанционное управление устройством, что расширяет его функциональные возможности, Настоящее устройство используется в опытной. установке плазмохимического травления, которая после испытас ния рекомендована в промышленное производство

Формула изобретения

Устройство для поддержания уровня жидкого хладагента в емкости, содержащее. блок запуска и соединенные трубопроводом вымораживающую ловушку, сливной резервуар с термодатчиком и сосуд Дьюара с размещенным в нем нагревателем, подключенным через блок коммутации к первому входу блока сигнализации, а термодатчик связан с входом порогового элемента, о т л и930287

ВНИИПИ Заказ 3471/64 Тираж 908 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности устройства, оно содержит генератор импульсов, счетчик импульсов, два элемента НЕ и четыре

И-НЕ, причем выход порогового элемен- 5 та соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого и первый вход второго элемента И-НЕ связаны с блоком запуска, выход первого элемента И-НЕ подключен к входу сброса. счетчика импульсов и через первый элемент НŠ— к первому входу третьего элемента И-НЕ, первый вход,четвертого элемента И-НЕ соединен с выходом генератора импульсов, а его вы I ход — с;счетным входом счетчика имBljJIbcoB выход KoT0pol"0 связан с вто» рым входом второго элемента И-НК и через второй элемент НŠ— с вторым входом третьего элемента И-HE и вторым входом четвертого элемента И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен с вторым входом блока сигнализации, а выход третьего элемента И-НЕ соеди нен с блоком коммутации.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 382068, кл. G 05 П 9/12, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 710025, кл. G 05 D 9/12, 1978 (прототип).