3. Конструкция некоторых сигнализаторов и измерителей уровня.

Реле уровня полупроводниковое пру-5

Реле уровня ПРУ - 5 относится к поплавковым сигнализаторам уровня и предназначено для контроля верхнего или нижнего уровней аммиака , фреона, воды, масла, дизельного топлива и других жидкостей плотностью не менее 580 кг/м³.

Принцип работы реле уровня основан на получении сигнала моста переменного тока при изменении индуктивного сопротивления катушек I датчика, включенных в плечи мостовой схемы (рис.6). Индуктив­ное сопротивление катушек I изменяется с изменением положения сферичес­кого сердечника-поплавка 2, свободно перемещающегося вместе с уров­нем жидкости в поплавковой камере 3 датчика. Поплавковая камера по способу сообщающихся сосудов соединяется с резервуаром 4, в котором контролируется уровень жидкости.

На рис.7 показана принципиальная схема реле уровня. Мост перемен­ного тока образуют активное сопротивление RI, R2, R3 и индуктив­ные сопротивления катушек датчика LI и L2. Питание моста (диагональ питания А-В) осуществляется от трансформатора Тр1 (обмотка 4-5). Переменный резистор R2 служит для настройки нижнего уровня срабаты­вания реле. Напряжение разбаланса моста (измерительная диагональ С -Д) подеется на вход выпрямителя собранного на диодах Д1÷Д4.

С выхода мостиков ого выпрямителя сигнал подается на двухкаскадный усилитель, собранный на транзисторах ПП1, ПП2 и за счет диф­ференциала выходного реле P1 , работающий в режиме триггера. Резистор R4 и емкость С1 образуют фильтр для сглаживания пульсаций выпрям­ленного напряжения, кроме того, резистор R4 играет роль ограничителя базового тока транзистора ПП1. Резистор R6 и К7 образуют дели­тель напряжения для задания первоначального отрицательного смещения на ПП1 с тем, чтобы последний был открыт в начальный момент времени

Рис 6

Рис 7

при отсутствии сигнала, когда поплавок находится в нижнем положении и мост близок к равновесию.

Резистор R8 служит нагрузкой первого каскада усилителя. Резистор R9 образует глубокую обратную связь по двум каскадам, а резисторы R10, R11 являются делителем напряжения на входе второго каскада усилителя, причем R10, кроме того, служит для ограничения базового тока ПП2.C2 – шунтирующая емкость выходного реле для устранения эффектов взаимоиндукции. Резистор R12 и емкость СЗ слу­жат для сглаживания пульсаций напряжения питания, подаваемого от выпрямителя - диода Д5,Д6.

В начальный монет (уровень жидкости ниже нижнего) транзистор ПП1 открыт, на его коллекторе потенциал близок к нулю, транзистор ПП2 будет закрыт, вследствие чего катушка реле Р1 будет обесточена. При повышении уровня поплавок датчика постепенно поднимается до верх­него положения, соответствующего максимально допустимому уровню. При этом растет величина разбаланса моста и на базе транзистора ПП1 уменьшается отрицательное смешение за счет роста положительного сиг­нала. Когда потенциал на базе ПП2 будет близок к нулю, транзистор запирается, при этом отрицательный потенциал базы ПП2. увеличивается, транзистор ПП2 открывается, и когда напряжение на его коллекторе достигнет уровня срабатывания реле Р1 последнее замыкает свои замы­кающие контакты и размыкает размыкающие. При уменьшении уровня жид­кости транзистора ПП1 начинает постепенно открываться за счет снижения положительного сигнала, снимаемого с мостикого выпрямителя, это приводит к снижению отрицательного потенциала на базе ПП2 и посте­пенному его запиранию, т.е. уменьшению тока ч коллекторной цепи. Когда падение напряжения на реле P1 снизится до уровня отпускания его кон­тактов (напряжение отпускания реле меньше напряжения срабатывания за счет дифференциала реле), схема приходит в исходное состояние.

Состояние контактов выходного реле, в зависимости от положения уровня контролируемой жидкости, следующее. Если контролируемая жид­кость находится выше верхнего уровня сбрасывания выходное реле включено, если ниже - выключено. При нахождении уровня жидкости в зоне дифференциала, выходное реле будет выключено, если уровень повы­шается от нижнего, и включено, если уровень понижается от верхнего.

Кондуктометрический сигнализатор уровня ESP-5O

( производство ПНР )

Сигнализатор ESP-5O предназначен для сигнализации и позиционного регулирования уровня жидкости с проводимостью более 20 •10^-4 Ом/м. Применяется для сигнализации и управления уровнем воды, молока, пищевых и химические жидкостей, не вызывающих разрушения материала датчиков (сталь 12X18H9T, глазурованный фарфор, эпоксидная смола), а также не вызывающих образования диэлектрических покрытий на контактных поверх­ностях датчиков.

В комплект сигнализатора входят три стержневых датчика, (зонда) и электронный блок, являющийся триггерным усилителем с тремя независимыми каналами усиления.

На рис.8 показана конструкция датчика сигнализатора. Он состоит из корпуса I, для закрепления датчика на стенке или крышке резервуара, с уплотнением 2; Фарфорового изолятора 3; электрода 4, длина которого выбирается в диапазоне 100-2000 мм, в зависимости от. величины сигна­лизируемого уровня жидкости ;зажима 5 для электрического соединения датчика с электрическим блоком и изолирующего резинового колпачка 6.

Принципиальная схема сигнализатора показана на рис.9.Электрон­ный блок имеет три независимых канала усиления, каждый из которых подключен к соответствующему датчику. На входе каждого канала имеется переключатель диапазонов 4П ÷ ЗЛ , который позволяет приспособить сис­тему к разным проводимостям жидкостей независимо для каждого канала. Переключатель диапазонов представляет собой набор сменных резисторов. Первый диапазон применяется для жидкостей с минимальной пр сводимостью, а четвертый - для жидкостей с максимальной проводимостью. Выход кана­лов усиления соединен с соответствующим выходным реле 1P ÷ ЗP.

Система работает следующим образом. На вход каждого канала усиления поступает сигнал с делителя напряжения, образованного сопротивлением датчика и соответствующим диапазонным резистором. Полученный с делителя сигнал управляет триггерным усилителем. Рабочее состояние усилителя зависит от уровня сигнала на входе, определяемого соотношением сопротивлений R_x/R_g

где R_x - сопротивление датчика ;

R_g - величина диапазонного резистора.

Падение сопротивления R_xниже некоторой величина (датчик коснулся уровня жидкости) приводит к уменьшению управляющего сигнала, отключе­ние выходного реле Р и включению соответствующей сигнальной лампы.

Рис 8

Питание схемы осуществляется от встроенного блока питания , состоящего из понижающего трансформатора и выпрямителя.

Напряжение на электродах датчиков не более 10 В, точность обрабатывания ± 5 мм.