Сигнализатор поплавковый

Предлагаемая полезная модель относится к области контроля и регулирования уровня жидкости. Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение точности, надежности и технологичности, уменьшение габаритов и снижение стоимости.

Поставленная задача достигается тем, что в сигнализатор поплавковый, содержащий поплавок с рычагом, выполненный с возможностью поворота вокруг горизонтального шарнира, установленный внутри поплавка магнит, штуцер с ограничителем хода поплавка и геркон, установленный с возможностью включения от магнита, ось шарнира перпендикулярна оси намагничивания магнитов, причем поплавок связан со штуцером с помощью рычага и шарнира, введены рычаг, выполненный в виде открытого продолжения отрезка трубы поплавка, магнит, который установлен внутри поплавка. Магнит расположен на внутренней торцевой стенке поплавка и при перемещении магнита с поплавком в активную зону геркона происходит включение последнего. В штуцер дополнительно введены магнитный экран, установленный на геркон, печатная плата и клеммная колодка, в торце штуцера выполнена присоединительная резьба для установки герметизирующей пробки или кабельного ввода. Дополнительно на печатную плату введен полупроводниковый активный ключ. 1 ил.

Предлагаемая полезная модель относится к области контроля и регулирования уровня жидкости.

Известны сигнализаторы уровня жидкости типа MS 10 производства компании K-Tek [1], серия сигнализаторов типа NW1-020HM и RW-015HKS производства компании Honsberg [2], датчики-реле уровня жидкости РОС400 и FX406 [3], сигнализатор уровня жидкости [4], действующие по принципу пороговых поплавковых преобразователей, которые имеют чувствительный элемент в виде поплавка с поворотным перемещением и систему электрических контактов, работающих с использованием магнитной связи и срабатывающих при соответствующем перемещении поплавка со встроенным постоянным магнитом, обусловленном воздействием на поплавок выталкивающей силы жидкости. Указанные поплавковые преобразователи устанавливаются на боковой стенке бака на высоте, соответствующей сигнализируемому уровню, и имеют относительно малые габариты. Применение магнитной связи в пороговых поплавковых преобразователях позволяет осуществлять бесконтактно передачу усилия срабатывания от поплавка к контактам, выложенным в виде герконов, через непроницаемую стенку из немагнитного материала. Сигнализатор уровня жидкости, выполненный на указанном принципе, имеет поплавок, жестко связанный с ним постоянный магнит, шарнир, ограничители максимальных перемещений поплавка в виде пластин, мембрану из немагнитного материала, выполненную в виде единого блока с механическим герметизирующим элементом - штуцером, содержащим монтажный фланец и механизм переключения контактов - геркон.

Однако такой сигнализатор сложен по устройству и недостаточно надежен в работе по причине наличия большого числа сварных, с помощью контактной сварки, элементов.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является сигнализатор уровня поплавковый (mini float level switch) типа FD МН46 (прототип) [5], содержит поплавок, жестко связанный с ним постоянный магнит, который встроен в рычаг, шарнир, ограничители максимальных перемещений поплавка в виде пластины крепления, штуцер из немагнитного материала, выполненный в виде единого герметизируемого компаундом устройства, содержащего монтажный фланец и контактный герметичный переключатель - геркон.

Недостатком прототипа является повышенная сложность изготовления и низкая надежность из-за применения крепления составных частей поплавка методом контактной сварки, отсутствует защита геркона от бросков тока, неремонтопригодность, высокая стоимость.

Поставленная цель достигается тем, что в сигнализатор поплавковый, содержащий штуцер из немагнитного материала и установленный в нем геркон, введены: установленный на геркон магнитный экран, печатная плата и клеммная колодка. Герметизация устройства проведена с помощью резьбового соединения, находящегося в торце штуцера, которое предназначено для установки пробки или кабельного ввода. Кроме этого в состав сигнализатора поплавкового входит поплавок с рычагом, выполненным из отрезка цельной немагнитной трубы с встроенным внутрь поплавка магнитом. Поплавок соединен со штуцером с помощью шарнира, выполненного из открытого отрезка трубы рычага поплавка и немагнитного металлического штифта. При всплытии поплавка оси геркона и магнита совпадают. За счет применения магнитного экрана геркона сужена зона чувствительности последнего, чем обеспечивается более высокая точность срабатывания. Клеммная колодка позволяет упростить монтаж прибора на объекте.

Ввод в устройство по п.2 полупроводникового активного ключа увеличивает надежность устройства за счет повышения ресурса геркона, который в этом случае работает в режиме малых токов и дополнительно защищен от бросков тока, возникающих при коммутации нагрузки.

Конструкция предлагаемого сигнализатора поплавкового приведена на чертеже (Фиг.1).

Сигнализатор поплавковый содержит штуцер 1 с установленными в нем герконом 2 с магнитным экраном 3, печатной платой 4, с установленной на ней клеммной колодкой 5, и поплавок 6 с рычагом, выполненным из отрезка немагнитной трубы. В поплавок встроен магнит 7, который при всплытии поплавка 6 находится на одной оси с герконом 2 штуцера 1. Шарнир выполнен из штифта 8 и открытого отрезка трубы поплавка 2. Соединен поплавок 6 со штуцером 1 с помощью шарнирного соединения.

В устройстве по п.2 на печатную плату 4 дополнительно установлен полупроводниковый активный ключ.

Устройство работает следующим образом.

Жидкость в исходном состоянии отсутствует. Поплавок 6 сигнализатора находится в крайнем нижнем положении. При этом поплавок боковой частью шарнира упирается в выступ штуцера 1. Магнит 7, установленный внутри поплавка 6, находится вне зоны взаимодействия с герконом 2, активная зона которого сужена за счет установки магнитного экрана 3. При подъеме уровня жидкости выталкивающая сила, приложенная к поплавку 6 и направленная вертикально вверх, поднимает поплавок 1. При достижении магнитом 7 поплавка 6 угла чувствительности геркона 2 происходит включение последнего. Выдача сигнала сохраняется и при дальнейшем повышении уровня жидкости. При этом поплавок 6 фиксируется в горизонтальном положении внутренней полостью рычага поплавка 6.

В сигнализаторе поплавковом по п.2 при использовании полупроводникового активного ключа, выполняющего функцию буферного усилителя, сработавший геркон 2 переводит ключ в открытое состояние.

Повышение надежности устройства достигается за счет:

- использования меньшего количества соединяемых механических элементов;

- применения полупроводникового активного ключа, обеспечивающего работу геркона в режиме малых токов, что увеличивает ресурс последнего и защищает геркон от броска тока при коммутации индуктивной нагрузки;

В конструкции сигнализатора поплавкового применены стандартные материалы - геркон типа МКА101, труба и шестигранник из немагнитного материала и полупроводниковый активный ключ (Smart Power Switch) типа BSP75.

Источники информации:

1. Руководство по установке и эксплуатации MS 10. .

2. Техническое описание сигнализаторов серий NW1-020HM и RW-015HKS. www. .

3. Техническое описание сигнализаторов типа РОС400 и FX406. .

4. Сигнализатор уровня жидкости. Патент на изобретение RU 2292016, кл. G01F 23/38-2007.

5. Mini float level switch FD MH46. http: file:////www.fine-tek.com.

1. Сигнализатор поплавковый, содержащий поплавок с рычагом, выполненный с возможностью поворота вокруг горизонтального шарнира, установленный внутри поплавка магнит, штуцер с ограничителем хода поплавка и геркон, установленный с возможностью включения от магнита, ось шарнира перпендикулярна оси намагничивания магнитов, причем поплавок с помощью рычага и шарнира связан со штуцером, отличающийся тем, что рычаг выполнен в виде открытого продолжения отрезка трубы поплавка, магнит установлен внутри поплавка, в штуцер дополнительно введены магнитный экран, установленный на геркон, печатная плата и клеммная колодка, в торце штуцера выполнена присоединительная резьба для установки герметизирующей пробки или кабельного ввода.

2. Сигнализатор поплавковый по п.1, отличающийся тем, что на печатной плате дополнительно установлен полупроводниковый активный ключ.