Дискретний датчик рівня

Дискретний датчик рівня, що містить в собі чутливий елемент, виконаний у вигляді металевої пластини, електронний блок, який складається із генератора прямокутних імпульсів, вихід якого з'єднаний з входом випрямляча змінної напруги з фільтром, що згладжує, вихід якого з'єднаний з пристроєм порівняння випрямленої напруги з опір 37514 лу, відсутня можливість регулювання чутливого елемента на контролюючий продукт, вузький діапазон живильної напруги 24-28 V, складність у виготовленні та значне споживання електричної енергії. В основу винаходу поставлена задача - створення ефективного дискретного датчика рівня, шляхом введення нових елементів та нових зв'язків, які забезпечували б розширення області використання як для рідких так і для твердих сипучих продуктів, встановлення його в ємності виготовленої з будь-якого матеріалу, розширення діапазону живильної напруги 15-35 V, спрощення пристрою та зменшення його енергоємності. Вирішення поставленої задачі досягається тим, що в дискретному датчику рівня, що містить в собі чутливий елемент, виконаний у вигляді металевої пластини, електронний блок, який складається з генератора прямокутних імпульсів, вихід якого з'єднаний зі входом випрямляча змінної напруги з фільтром, що згладжує, ви ходи яких з'єднані з пристроєм для порівняння випрямленої напруги з опірною і електронного комутатора з'єднаного з індикатором. Згідно винаходу, в електронний блок введена схема погодження електричного сигналу, яка складається з конденсатора, що підстроює, потенціометра схеми походження і чутливого елементу, приєднаного на вхід випрямляча, вихід якого підключений на інверсний вхід пристрою порівняння, а вихід потенціометра пристрою порівняння підключений до прямого входу пристрою порівняння, окрім цього, електронний комутатор та індикатор підключені до виходу пристрою порівняння, індикатор встановлений на лицьовій панелі датчика, а в електронний блок введено стабілізатор напруги, що підключений на вхід живлення електронного блоку. Згаданий винахід відрізняється від прототипу тим, що він дозволяє використовувати його для визначення рівня продукту в ємності з рідкими і різноманітними твердими, сипкими матеріалами. В технічному рішенні, що пропонується, відмінні ознаки не містять характеристики цілісних часток об'єкту в цілому, які самі можуть бути самостійними об'єктами зі своїми функціями, і тому у відриві від інших ознак вони не класифікуються, а сукупність ознак, викладених у відмінній частині формули, не було знайдено у відомих те хнічних рішеннях і тому рішення, що пропонується, відповідає вимогам "винахідницького рівня". Технічним результатом згаданого винаходу є розширення області використання, розширення діапазону живильної напруги, можливість встановлення його в ємностях, що виготовлені з будьякого матеріалу, спрощення конструкції і скорочення споживаної електроенергії датчиком шляхом введення нових елементів та нових зв'язків. Виконання в електричному блоці винаходу, що пропонується, схеми погодження електричного сигналу, який залежить від форми та площі чутливого елементу і приєднаної до входу випрямляча, вихід якого підключений до інверсного входу пристрою порівняння, а вихід потенціометра пристрою порівняння, що підключений до прямого входу пристрою порівняння, забезпечує регулювання чутливості датчика, що дозволяє розширити область використання датчика як для рідких, так і для різноманітних твердих, сипких матеріалів. Установлення стабілізатора напруги на вхід живлення електронного блока забезпечує розширення діапазону живильної напруги і підвищує надійність роботи датчика, а встановлення індикатора на лицьовій панелі датчика забезпечує візуальний контроль за наповненням ємності і полегшує настройку датчика після встановлення його на ємності. Сукупність всіх ознак з введенням нових елементів та нових зв'язків забезпечує розширення області використання датчика, простоту настройки, розширення діапазону живильної напруги, можливість встановлення його в ємностях, виготовлених із будь-якого матеріалу, спрощення конструкції шляхом виключення електронних елементів, що використовуються в прототипі (3 діоди, 2 резистори, тиристор), а також забезпечує зменшення споживаної датчиком електроенергії при його роботі. Дискретний датчик рівня ДДР пояснюється схемою та кресленнями: - фіг. 1 - принципова схема датчика; - фіг. 2 - поздовжній розріз датчика; - фіг. З - розташування датчика на оглядовому вікні; - фіг. 4 - установка датчика на трубопроводі; - фіг. 5 - установка чутливого елементу датчика всередині ємності на тросі. Дискретний датчик рівня фіг. 1 складається із генератора прямокутніх імпульсів (DDІ.1; DDІ.2; RI; СІ) 1, вихід якого з'єднаний зі схемою погодження 2, яка складається з конденсатора, що підстроює Сс, потенціометра Rс, чутливого елементу ЧЕ, вихід якої з'єднаний з входом випрямляча змінної напруги 3, що містить в собі діод VD1 з фільтром, що згладжує С2. Ви хід випрямляча 3 підключений до інверсного входу пристрою порівняння 4, який складається із потенціометра Rn пристрою порівняння, що підключений до прямого входу пристрою порівняння 4 і операційного підсилювача DD2, вихід якого підключений до світлового індикатора VD2 та електронного комутатора VT 1. Живлення електронного блока здійснюється стабілізатором напруги 5, що містить в собі С 3, DD3, С4,підкдюченного на вхід живлення електронного блока. Датчик рівня (фіг. 2) містить в собі корпус 6, в якому встановлений чутливий елемент 7, виконаний у вигляді металевої пластини і електрично з'єднаний з друкованою платою 8. На ній розташовані електронні елементи датчика. На лицьовій панелі 9 встановлений світловий індикатор 10, потенціометр пристрою порівняння 11 та виведено кабель 12. На фіг. 3, 4, 5 зображено варіанти встановлення датчика: - на фіг. 3 - зображена ємність 13, в якій виконано скляне оглядове вікно 14 з встановленим на ньому дискретним датчиком рівня 15, що контролює продукт 16; - на фіг. 4 зображено трубопровід 17 з різьбовим отвором 18, в якому встановлений датчик 15; - на фіг. 5 - показана ємність 19, зверху якої встановлений датчик 15 з підвішеним на тросі 20 чутливим елементом 7 всередині ємності 19. 2 37514 Датчик працює наступним чином. З генератора 1 змінна напруга певної частоти та амплітуди надходить до чутливого елементу схеми погодження 2, випрямлена та згладжена напруга випрямлячем 3 певної величини (Uд) надходить до інверсного входу пристрою порівняння 4. На прямий вхід пристрою порівняння 4 надходить опірна напруга (Un) з потенціометра (Rn), при цьому в очікуваному режимі датчика (контрольований продукт в зоні чутливого елементу відсутній) повинна виконуватись нерівність Uд > Un. В цьому випадку на виході пристрою порівняння 4 буде присутній логічний "0", світлодіод V2 затемнений, вихідний транзистор Т1 закритий. Якщо в зону чутливого елемента (ЧЕ) схеми погодження 2 потрапить контрольований продукт, ємність поміж чутливим елементом та загальним проводом збільшиться, а напруга (Uд) на інверсійному вході схеми порівняння 2 зменшиться і U д < < Un, схема порівняння спрацює, на її виході, з'явиться логічна "1", вихідний транзистор (ТІ) відкриється і засвітиться світлодіод (V2), сигналізуючи про те, що в зоні чутливого елементу з'явився контрольований продукт. Схема погодження, що пропонується дозволяє підібрати необхідний рівень сигналу Uд, що залежить від форми та площі чутливого елементу і надходить до інверсного входу пристрою порівняння. За допомогою потенціометра (Rn) пристрою порівняння можна регулювати чутливість датчика в залежності від виду та форми контрольованого продукту. Датчик, що пропонується, універсальний. Він може визначити рівень будь-якого рідкого або твердого сипкого матеріалу. Він встановлюється на ємностях різних розмірів та форм, трубопроводах, які можуть бути виконані з будь-якого матеріалу (сталь, залізобетон, пластик і т.п.). Продуктом, що контролюється, може бути який завгодно матеріал, діелектрична проникність якого більше діелектричної проникності повітря. Для реалізації цієї можливості необхідно змінити тільки форму або площу чутливого елементу. 3 Фіг. 1 37514 4 37514 Фіг. 3 Фіг. 2 Фіг. 5 Фіг. 4 5 37514 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ї 6