Двухпозиционное реле уровня

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)970122

1 г

С.= ; (6!) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 07.07. 80 (2! ) 2952547/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 3010р2, Бюллетень ¹40

Дата опубликования описания 30.10.82

Р М К з

G 01 F 23/24

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) УДК б81. 128 °. б2 (088. 8) (72) Автор изобретения

А.Л.Березин (71) Заявитель

Винницкий проектно-конструкторский технолог институт (5 4 ) ДВУХПОЗ ИЦИОН НОЕ РЕЛЕ УРОВНЯ

Изобретение относится к автоматике и предназначено для контроля и .Регулирования уровня жидких материалов, обладающих даже незначительной электропроводностью.

Известно двухпозиционное реле уровня, содержащее два электродных датчика, подключенных через резистивные делители на входы двух пороговых устройств, триггер на тиристорах и коммутатор на симисторе. Управляющий электрод тиристора соединен с выходом одного порогового устройства, его анод через конденсатор — с выходом другого порогового устройства, а параллельно промежутку анод — катод включена выходная диагональ выпрямительного моста. Вторая диагональ выпрямительного моста через первичную обмотку разделительного трансформатора подключена к источнику питания, а вторичная обмоткИ трансформатора через выпрямитель— к управляющему электроду симистора (1).

Недостатками двухпозиционного реле уровня являются сложность и недостаточная надежность работы.

Наиболее близким по технической сущности является электроконтактный уровнемер электропроводной жидкости, содержащий трехэлектродный датчик с одним общим электродом и электродами верхнего и нижнего уровней, генератор импульсов, коммутатор, подключенный к исполнительному элементу 2), Недостатком электроконтактного уровнемера электропроводной жидкости

)р являются недостаточная надежность и значительная потребляемая мощность.

Цель изобретения - снижение потребляемой мощности и повышение на дежности в работе устройства.

Указанная цель достигается тем, что двухпозиционное реле уровня снабжено одновибратором, подключенным к выходу генератора, двумя ключами, соединенными своими входами

2р между собой и с выходом одновибратора RS-триггером, выход которого соединен с коммутатором и тремя элементами И-НЕ, два из которых выходом подключены к соответствующему входу

RS-тРиггеРа, а одним входом — первы непосредственно к электроду нижнего уровня, а второй - через третий элемент И-НЕ к электроду верхнего уровня, при этом электроды верхнего и нижнего уровней через дополнительные резисторы соединены с выходом

970122

Когда уровень контролируемой ñðåды, уменьшаяаь, не достигает электрода 9, на первых входах элементов

И-HE 5 и,б при присутствии сигнала опроса на выходе одновибратора 2 сигналы соответственно равны логическим нулям. На R- u S-входах триггера 12 сигналы равны логической единице, что не приводит к изменению нулевого состояния RS-триггера 12.

Нулевое состояние RS-триггера 12 соответствует отключенному состоянию исполнительного элемента 14.

При отсутствии импульса опроса на выходе Одновибратора 2 RS-триггер 6О

12 не меняет своего единичного состояния, так как íà R- u S-входах сигналы равны логической единице (на входах элементов И-НЕ 5 и б присутствует сигнал логического нуля) . p$ первого ключа, а выход второго клю1 ча — с общим электродом.

На чертеже представлена схема двухпозиционного реле уровня.

Схема содержит генератор 1 импульсов, одновибратор 2, который входом 5 подключается к,выходу генератора 1 импульсов, а выходом — к входам ключей 3 и 4, выходы которых соединяются с общими точкаыи делителей напряжения, и к входам двух элементов

ИНЕ5иб..

Другие входы двух элементов И-НЕ

5 и б подключаются непосредственно к средней точке делителя напряжения ,цля электроконтактного стержня 7 15 нижнего уровня и через элемент

И-НЕ 8 — к средней точке делителя напряжения для электроконтактного стержня 9 верхнего уровня. Электроконтактные стержни 7 и 9 образуют с резисторами 10 и 11 делители напряжения. Выходы элементов И-НЕ 5 и б подключаются к соответствующим входам триггера 12, который через. коммутатор на симисторе 13 подкфочается к исполнительному элементу 14. Общий электрод 15 подключен к выходу ключа 3.

Двухпозиционное реле уровня работает следующим образом.

Импульсы генератора 1 поступают на вход одновибратора 2, формирующего короткие импульсы.

Импульсы с выхода одновибратора .2 управляют работой ключей 3 и 4, а также управляют прохождением сигна- З5 лов с средних точек делителей напряжения на входы RS-триггера 12.

Когда уровень контролируемой среды ниже электрода 7 нижнего уровня и на выходе одновибратора 2 присут- 4О ствует импульс опроса, что приводит к отпиранию ключей 3 и 4 и подаче напряжения питания на делители напряжения, на первых входах элементов

И-НЕ 5 и б присутствуют соответствен-45 но сигналы логического нуля и логической единицы. На других входах элементов И-НЕ 5 и б присутствует импульс опроса, при этом на S- u

R-входах RS-триггера 12 присутствуют. соответственно сигналы логического нуля и логической единицы, что привоцит к установке RS-триггера 12 в единичное состояние и к включению .через коммутатор на симисторе 13 исполнительного элемента 14, осуществляющего заполнение емкости, в которой контролируется уровень„

При повышении уровня контролируемой среды до электрода 7 и при присутствии сигнала опроса на выходе одновибратора 2 на входах элемента

И-HE б сигналы равны: логиЧеский нуль (сопротивление 11 таково, что при погружении электрода 7 в контролируемую среду и при присутствии напряжения питания на делителе напряжения в средней точке делителя напряжения сигнал равен логическому нулю) и логическая единица. Сигналы на входах элемента И-НЕ 5 не изменились и равны входным сигналам элемента И-НЕ б. Следовательно, состояние RS-триггера 12 не изменяется.

Не изменяет своего состояния и коммутатор на симисторе 13 и исполнительный элемент 14.

При отсутствии сигнала опроса на выходе одновибратора 2, а следова тельно, и на входах элементов

И-НЕ 5 и б на их выходах сигналы равны логической единице и не зависят от уровня контролируемой среды.

Сигналы логической единицы на R- u

S-входах триггера 12 не изменяют первоначального состояния RS-триггера 12, а следовательно, и коммутатора на симнсторе 13 и исполнительного элемента 14.

Когда уровень контролируемой среды достигает электрода 9 при присутствии сигнала опроса на выходе одновибратора 2 на входах элемента

И-НЕ 5 сигналы равны логической единице (номинал резисторов 11 и 10 одинаков, а на выходе элемента И-HE

8 при входном сигнале логического нуля сигнал равен логической единице), а на входах элемента И-HE б входные сигналы неизменны и равны логической единице и логическому нулю, поэтому íà S- u R-входах триггера 12 сигналы соответственно равны логической единице и логическому нулю, и триггер 12 .меняет свое состояние us единичного в нулевое, что приводит к отключению исполнительного элемента 14 через коммутатор на симисторе 13 и прекращению заполнения емкости, в которой контаолируетая уровень.

970122

В дальнейшем процесс работы двухпозиционного реле уровня повторяется.

Г1ри отсутствии сигналов опроса на выходе одновибратора 2 ключи 3 и 4 закрыты, и ток через электродные датчики не протекает, а при наличии сигнала опроса на входах транзисторных ключей 3 и 4 последние отпираются, и к делителям напряжения прикладывается напряжение питания, что при- fÎ водит к протеканию тока по электродным датчикам при условии контакта их с контролируемой средой.

При условии, что частота импульсов опроса на выходе одновибратора f$

2 равна 10 Гц, а их длительность.

5 ° 10 с скважность импульсов опроса составляет 200000.

Формула изобретения

Двухпозиционное реле уровня, содержащее трехэлектродный датчик с одним общим электродом и электродами верхнего и нижнего уровней, генератор импульсов, коммутатор, подключенный к исполнительному элементу, отличающее сятем, что, с целью снижения потребляемой мощности и повышения надежности s работе, оно снабжено одновибратором, подключенным к выходу генератора, двумя ключами, соединенными своими входами между собой и с выходом одновибратора, RS-триггером, выход которого соединен с коммутатором, и тремя элементами И-НЕ, два из которых выходом подключены к соответствующему входу RS-триггера, а одним входом — первый непосредственно к электроду нижнего уровня, а второй — через третий элемент И-НЕ к электроду верхнего уровня, при этом электроды верхнего и нижнего уровней. через дополнительные сопротивления соединены с выходом первого"ключа, а выход второго ключа — с общим электродом.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9614333, кл. G 01 F 23/24, .1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9574624, кл. G 01 F 23/24, 1975 (прототип).

970122

Составитель Т.Иноземцева

Редактор С.Тараненко Техред T.Èàòo÷êà Корректор О.Билак

Заказ 8369/47 Тираж 673, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4