Датчик уровня магнитопроводных сыпучихматериалов

249674

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 27.XI I.1967 (Мв 1206700/18-10) с присоединением заявки Мо

Приоритет

Опубликовано 05.VIII.1969. Бюллетень М 25

Дата опубликования описания 18.XII.1969

Кл. 42е, 34

42е, 37

МПК С Oif

G 011

УДК 681,128.66(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Э 1

У, П. А. Половой, А. Д. Ищенко, Ю. А, Болотов и А, В. Д мб01 " "" "" "

ЬИЬ 1 х ОТАН д Ю

Авторы изобретения

Заявитель

ДАТЧИК УРОВНЯ МАГНИТОПРОВОДНЫХ СЫПУЧИХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для контроля уровня магнитопроводных сыпучих материалов в технологических емкостях (бункерах).

Известные датчики электродного типа, применяемые в аналогичных случаях, имеют дискретный характер зависимости выходного .сигнала от измеряемого уровня.

Применяемые в некоторых случаях датчики уровня, использующие магнитопроводные свойства сыпучих м атериалов, представляют собой П-образный электромагнит, устанавливаемый,на одной из стенок бункера. Недостатком такого датчика является необходимость замены одной из стенок бункера (или части стенки) немагнитной плитой. Кроме того, такой датчик обладает нелинейной зависимостью выходного сигнала от измеряемого уровня и имеет небольшой диапазон измерения, вследствие чего он также, применяется только для дискретного измерения уровня.

Предлагаемый датчик отличается от известных тем, что, с целью обеспечения непрерывности и расширения диапазона измерения, он выполнен в виде линейного трансформато,ра с .разомкнутым магнитопроводом, стержень которого составлен из полос электротехнической стали и снабжен сосредоточенной на одном конце первичной обмоткой и распределенной по длине стержня вторичной обмоткой. Кроме того, отличие предлагаемого датчика заключается в том, что, с целью получения линейной зависимости выходного напряжения от измеряемого уровня, витки вторичной обмотки распределены по квадратичному закону.

На фиг. 1 представлена конструкция датчика; на фиг. 2 — график зависимости длины стержня от числа витков; на фиг. 3 zz 4 — рас10 положение силовых линий магнитного потока до загрузки и в момент загрузки бункера сыпучимии м атер иалам и.

Датчик представляет собой длинный стер. жень 1, набранный из полос электротехниче15 ской стали с наложенными первичной 2, и вторичной 8 обмотками. Первичная обмотка выполнена сосредоточенной, а вторичная распределенной по длине стержня. Стержень с обмотками помещен в немагнитную защит20 ную трубу 4 (из нержавеющей стали). Первичная обмотка запитывается переменным напряжением, а вторичная подключается к измерительному прибору.

Датчик устанавливается над емкостью и по25 гружается в сыпучий материал.

Работа датчика основана на принципе шунтирования стержня со вторичной обмоткой магнитопроводным сыпучим материалом, который в данном случае является внешним

3Q магнитопроводом. При отсутствии материалд

249674

Фиг. 2 в бункере магнитный поток первичной обмотки датчика распределяется по длине стержня так, как это условно показано на фиг. 3. При этом величина индуктируемого во вторичной обмотке напряжения максимальна. Когда уровень материала повышается, часть магнитного потока первичной обмотки замыкается изме.ряемым уровнем (фиг. 4) и, следовательно, соответствующая часть стержня со вторичной обмоткой оказывается зашунтированной. B результате напряжение, индуктируемое во вторичной обмотке, снижается на величину, соответствующую глубине погружения датчика в сыпучий материал.

Таким образом, предлагаемый датчик близок к трансформаторным преобразователям с переменным коэффициентом трансформации.

В связи с нелинейным характером распределения напряженности магнитного поля по длине стержня датчика и с целью получения линейной зависимости выходного напряжения датчика от измеряемого уровня, витки вторичной обмотки распределены по длине стержня по квадратичному закону (см. фиг. 2).

Диапазон измерения датчика определяется длиной стержня с обмоткой (практически исследован датчик с диапазоном измерения

1,5 м).

Таким образом, предлагаемый датчик обес.печивает достаточно большой диапазон измерения уровня; удобство в эксплуатации (простота установки, замены); непрерывную и линейную зависимость выходного сигнала от измеряемого уровня.

Предмет изобретения

1. Датчик уровня магнитопроводных сыпучих материалов, содержащий стержень и защитный чехол, отличающийся тем, что, с целью обеспечения .непрерывности и расшире15 ния диапазона измерения, датчик выполнен в виде линейного трансформатора с разомкнутым магнитопроводом, стержень которого составлен из полос электротехнической стали и снабжен сосредоточенной на одном конце пер20 вичной обмоткой и распределенной по длине стержня вторичной обмоткой.

2. Датчик по,п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения линейной зависимости выходного,напряжения от измеряемого уровня, 25 витки вторичной обмотки распределены по длине стержня по квадратичному закону.

249674

+vs. Ф иг.3

Составитель Н. П. Варнек

Техред Л. К. Малова

Корректор С. М. Сигал

Редактор Т. В. Иванова

Заказ 3289/14 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва 7К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2