Устройство для измерения уровня

0 и и. О"Ф-ж.н-е

ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик

- Социалистических

Республик

tii)767536

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 313778 (21) 2650388/18-10 (51)М. Кл.з с присоединением заявки Мо

6 01 Г 23/26

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано ЗцОЯ80. Бюллетень Ио 36 (53} УДК 681. 128..63(088.8) Дата опубликования описания 360980 (72) Авто изобретения

Е.И. Таранцев

Ейский завод полиграфических машин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к емкостным измерителям уровня, и может быть использовано в полиграфической промышленности для измерения 5 уровня в системе автоматичес, кого поддерживания уровня стапеля листообрабатывающей машины, а также для технологического контроля в химической, нефтяной и других отраслях промышлен-10 ности.

Известен бесконтактный измеритель уровня, содержащий емкостной датчик, преобразователь емкости датчика в электрический сигнал, представляющий мультивибратор высокой частоты, регулирующую емкость, пороговое и исполнительное устройства (11 .

Данный измеритель уровня при использовании в системе автоматическо- 20 го поддерживания уровня стапеля листообрабатывающей машины ненадежен в работе, так как производит излишне частые включения исполнительного уст« ройства, особенно на максимальной 25. скоростй работы машины при обработке плотных листов бумаги или картона.

Из известных наиболее близким техническим решением к изобретению явля ется бесконтактный измеритель уров- :Зр ня, содержащий емкостной датчик, преобразователь емкости датчика в электрический сигнал, представляющий мультивибратор высокой частоты, регулирующую емкость, пороговое устройство, подключенное к выходу мультивибратора, источник питания и автоматический ключ в первой шине источника питания (2 .

Недостатком этого измерителя уро ня является низкая надежность и неудобство в эксплуатации из-за отсутствия возможности измерения двух уровней одним датчиком.

Цель изобретення - повышение надежности и удобства эксплуатации устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве измерения уровня параллельно регулирующей емкости включена дополнительная регулирующая емкость с блоком электрического управления и введены бистабильный оптоэлектронный элемент и элемент задержки, причем вход элемента соединен с выходом автоматического ключа,, а выход - с первым выводом блока электрического управления, второй вывод которого соединен со второй шиной источника питания и одним

3 " " 76

7536

55 0 йз входов бистабильного oIITQBJIeKTpOH ного элемента, другой вход которого соединен с выходом порогового устройства, а выход бистабильного оптоэлектронного элемента через обмотку электромагнита соединен со второй шиной источника питания.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для измерения уровня в системе автоматического поддержания уровйя стапеля самонакладке печатной машииы с верхним отделением листов бумаги от стапеля; на фиг. 2 - диаг-. раммй изменения напряжений. устройство для измерения уровня содержит емкостный датчик 1,мультивибратор 2, регулирующую емкость — варикапу 3 с блоком 4 управления,дополнительную регулирующую емкость варикапу 5 с блоком 6 управления,:- включенную параллельно регулирующей емкости 3 через разделительный конценсатор 7, пороговое устройство 8, входом подключенное к выходу мультивибратора 2, бистабильный оптоэлектронный элемент 9; первым входом 10 соединенный с выходом порогового устройства 8, а вторым входом 11 — с вьбсодом элемента 12 задержки, вход которого соединен с выходом автоматического ключа 13, включенного в йервую шину источника 14 питания.Би- стабильный элемент 9 содержит тиристорные оптроны 15 и 16, транзисторы

17 и 18, резисторы 19-23, диод 24, койденсатор 25 и обмотку 26 исполнительного электромагнита. Емкостный датчик 1 выполнен в виде конденсатора с гребенчатыми электродами на плоской изолированном основании и расположен вплотную к боковой поверхйости стапеля.

Автоматический ключ 13 работает в режиме низкочастотных автоколебаний сразу после подачи напряжения питания (cM. фиг. 2,a). Элемент 12 задержйвает импульсы автоматического ключа на половину периода.

Импульсы с выхода элемента 12 управляют работой бистабильйого оптоэлектронного элемента 9 по входу 11 (см. фиг. 2,о) и осуществляют модуляцию емкости 5 путем коммутации питания потенциометра блока 6 уиравления (см. фиг. 2,b)- Режим работы мультивибратора 2 выбран таким; что если сумма-параллельно включенных емкости датчика 1, и регулирующих емкостей .3 и 5 меньше порогового значения С„ (см. фиг. 2,5), то в мультивибраторе в момент скачкообразЖЙ б" появлЕййя

"напряжения питания на его коллекторнйх цепях возбуждаются автоколебания высокой частоты, если же — больше Ср, то автоколебания не возникают. (см. фиг. 2,р). При возбуждении автоколебаний в мультивибраторе 2 на вйходе порогового устройства 8 формируется сигнал, управляющий работой бистабильного элемента 9 по входу 10.

Транзисторы 17 и 18, включенные параллельно светодиодам оптронов 15 и 16, обеспечивают воэможность фазоимпульсного управления бистабильным элементом 9 по входам 10 и 11, при совпадении фазы сигналов на входах

10 и 11 состояние элемента 9 не изменяется, при подаче сигнала на вход

10 в отсутствие сигнала на входе 11 оптрон 15 включается и затем удерживается в этом состоянии; при подаче

lO сигнала на вход 11 в отсутствие сигнала на входе 10 оптрон 15 выключается..

На фиг. 2 .моменту времени t = --0 сбответствует исходное положение

f5 верхней кромки стайеля у нижнего допустимого уровня.

Устройство работает следующим образом.

При Подаче напряжения питания в мультивибраторе периодически возникают автоколебания высокой частоты,так как сумма емкости датчика и регулирующих емкостей меньше порогового значения С„. При этом в момент отсутствия импульса на входе 11 элемента

2 свЕтодиод оптрона 15 возбуждается импульсом сигнала с выхода порогового устройства 8. Фототиристор оптро на 15 открывается и включает o6MQTку 26 электромагнита, которая в свою

30 очередь включает привод перемещения стапеля вверх. При перемещении ста пеля вверх емкость датчика 1 увеличйвается. В момент времени t = ti ста-пель поднимается на высоту, соответ35 ствующую верхнему допустимому уровню, при котором суммарное значение емкости датчика 1 и регулирующих емкостей

3 и 5 превышает пороговое значение

Ср, при этом автоколебания в мульти4О вибраторе не вбзникают.

В отсутствие сигнала с выхода порогового устройства 8 светодиод тиристорного оптрона 16 возбуждается импульсом элемента 12 задержки по входу 11. Фототиристор оптрона 16 от,крывается. Это вызывает переходный процесс в цепи обмотки 26 электромагнита и конденсатора 25, который резко снижает ток через фототиристор оптрона 15 ниже величины остаточного тока включения, последний запирается, через обмотку 26 течет лишь ток, ограниченный резистором 21, электромагнит выключается, и подъем стапеля вверх прекращается. Отключается оптрон 16 за счет малой величины тока через фототиристор, огра-ниченного резистором 21.

При работе печатной машины самонаклад производит полистное отделенйе и подачу бумаги в машину. По ме.ре выработки стапеля его уровень опускается, при этом емкость датчика 1 уменьшается. В момент времени

1 = 1 высота стапеля достигает нижнего допустимого уровня, при кото767536 фиг.1

9/35 а

Щ И1 Itg ВНИИПИ Заказ 717 аа«««г

1 ЩдЦ Я тираж 801 Подписное

Филиал IIIIII Патент, r.Óæãîðoä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4 ром суммарная емкость датчика и .ре- гулирующих емкостей в момент зацержки импульса ключа 13 элементом 12 становится меньше порогового значения Со и в мультивибраторе возникают автоколебания. При этом сигналом по входу 10 в о тсутствие сигнала на входе 11 оптрон 15 включает электромагнит 26, и снова начинается подъем стапеля. В дальнейшем процесс будет циклически повторяться до полной выработки стапеля.

Нижний допустимый уровень стапеля определяется величиной емкости варикапы 3 и регулируется потенциометром блока 4 управления, а верхнийвеличиной емкости варикапы 5 и регулируется потенциометром блока б управления.

Формула изобретения 20

Устройство для измерения уровня, содержащее емкостной датчик, преобразователь емкости датчика в электри- ческий сигнал, представляющий собой мультивибратор высокой частоты,подключенный к пороговому устройству,регулирующую емкость, источник питания и автоматический ключ в первой шине источника питания, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и удобства эксплуатации, в нем параллельно регулирующей емкости включена дополнительная регулирующая емкость с блоком электрического управления и введены бистабильный оптоэлектронный элемент и элемент задержки, причем вход элемента за- держки соединен с выходом автомати" ческого ключа, а выход — с первым выводом блока электрического управле ния дополнительной регулирующей емкостью, второй вывод которого соеди- нен со второй шиной источника питания и одним из входов бистабильного оптоэлектронного элемента, другой вход которого соединен с выходом порогового устройства, а вЫход послед него через обмотку электромагнита соьдинен со второй шиной источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 447570, кл. 6 01 F 23/26, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

У 485318, кл. G 01 F 23/26, 1972 (прототип).