Регулятор уровня жидкости

Регулятор уровня жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ j содержащий исполнительное реле, управляющая обмотка которого первьм выводом соединена с одним из электродов источника питания, электроклапан , подключенный параллельно к источнику питания через .замыкающий контакт исполнительного реле, а также резистивные датчики нижнего и верхнего уровня, первым своим вьшодом соединенные с другим электродом источника питания, о тли ч ающий с я тем, что, с целью расширения области применения регулятора, он содержит конденсатор , исполнительное реле снабжено переключающим контактом, причем конденсатор подключен первым выводом к второму выводу управляющей обмотки исполнительного реле и к общему выводу переключающего контакта исполнительного реле, а вторым вьгеодом - к второму выводу резистивного датчика нижнего уровi ня и к соответствующему выводу (П переключающего контакта исполнительного реле, другой вывод которого соединен с вторьм выводом резистивного датчика верхнего уровня .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1126935

З 5 ) С 05 D 9/12

/ б.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3624281/24-24 (22) 18.07.83 (46) 30.11.84. Бюл. N - 44 (72) В.Н. Куликов и Л,А. Шаркевич (53} 621.555.6(088.8) . (56) 1. Фастовский В. Г. Криогенная техника. M.„ "Энергия", 1974, с. 459.

2. Авторское свидетельство СССР

N- 964589, кл. G 05 D 9/12, 1982 (прототип). (54) (57) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ, содержащий исполнительное реле, управляющая обмотка которого первым выводом соединена с одним из электродов источника питания, электроклапан, подключенный параллельно к источнику питания через замыкающий контакт исполнительного реле, а также резистивные датчики нижнеro и верхнего уровня, первым своим выводом соединенные с другим электродом источника питания, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения регулятора, он содержит конденсатор, исполнительное реле снабжено переключающим контактом, причем конденсатор подключен первым выводом к второму выводу управляющей обмотки исполнительного реле и к общему выводу переключающего контакта исполнительного реле, а вторым выводом — к второму выводу резистивного датчика нижнего уровня и к соответствующему выводу переключающего контакта исполнительного реле, другой вывод которого соединен с вторым выводом резистивного датчика верхнего уровня.

1126935

5 tG

2О

ЗО

J„.

4б

5G

Изобретение относится к области холодильной и криогенной техники и может. быть использовано в криоэлектронике, физике низких температур, в установках глубокого ох-" лаждения сжиженными газами.

Известен регулятор уровня низкотемпературной жидкости, содержащий три исполнительных реле, электроклапан, подключенный к источнику питания через замыкающий контакт одного из реле, и резистивные датчики верхнего и нижнего уровня, включенные в усилительные мостовые схемы (1 ).

Недостатком этого регулятора является его сложность и большое число элементов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор, состоящий из последова— тельно включенных источника питания, обмотки исполнительного реле и резистивного датчика нижнего уровня, параллельно которому через замыкающий контакт HcIIoJIHHTpëüíîãî реле подключен реэистивный датчик верхнего уровня, а через другой замыкающий контакт этого же реле к источнику питания подключен электроклапан $2 ).

Однако для надежной работы регулятора необходимо, чтобы отношение сопротивлений реэистивных датчиков уровня на переходе жидкость— пар было больше, чем отношение токов срабатывания и отпускания исполнительного реле, а именно не менее чем .5-1О р з.

Таким требованиям удовлетворяют, например„ германиевые терморезисторы на температурный уровень выше

20 К. Однако в ряде случаев возникает потребность использовать в регуляторах уровня боле6 дешевые и ниэкотемпературные угольные терморезисторы, изменение сопротивления, которых на переходе жидкость — rap не превышает 1,3"2,5 раза. При таких характеристиках реэистивных датчиков Работа регулятора уровня (прототипа) становится ненадежной пибо невозможной.

Цель изобретения — расширение области применения.

Указанная цель достигается тем, что регулятор уровня жидкости содержит.исполнительное реле, упранляющая обмотка которого первым выводом подключена к одному кз электродов источника питания, электроклапан, подключенный параллельно к источнику питания через замыкающий контакт исполнительного реле, а также резистивные датчики нижнего и верхнего уровня, первым своим выводом подключенные к другому электроду источника питания, а также конденсатор, исполнительное реле снабжено переключающим контактом, конденсатор подключен первым выводом к второму выводу управляющей обмот — è исполнительного реле и общему выводу, а вторым выводом — к второму выводу резистивного датчика нижнего уровня, и к соответствующему выводу переключающего контакта исполнительно о реле, вывод которого соединен с вторым выводом резистивного датчика верхнего уровня.

При указанном выполнении регулятора при сохранении выбранного в прототипе алгоритма работы регулятора датчик нижнего уровня обеспечивает только вк1ньчение исполнительного. реле, адатчик,верхнего уро.вня только выключе.;:ае. Б результате высокая работоспособность устройства обеспечивается при использовании терморезисторов " неэна чительным изменением сопротивления иа переходе лх;-„кость — пар.

На чертеже изображен предлагаемый регулятор уровня жидкости.

В криостате 1 размещены резистинный датчик нижнего 2 и резистив-. ный датчик верхнего 3 уровня. Вне криостата 1 находятся соединенные

-. источником питания 4 исполнительные реле 5 и электроклапан 6, а также конденсатор 7, Электроклапан

6.соединен с источником питания через замыкающий контакт 8 реле 5 а управляющая обмотка реле c помощью переключающего контакта 9 этого же реле 5 соединена с датчиками 2 H 3 °

Регулятор работает следуюшим образом .

Когда уровень жидкого хладагенуа в криостате 1 опускается ниже датчиков ? и 3, сопротивчение последних резко уменьшается. При этом в первый момент от источника

4 по цепи реле 5 -, контакт 9 — датчик 2 течет ток, превышающий ток

3 1126 срабатывания реле 5, в результате оеле 5 включается и его контакты 9 переключают цепь питания реле 5 с датчика 2 на датчик 3. На время переключения контакта 9 питание

5 реле 5 осуществляется через заряжающийся конденсатор 7 по цепи реле 5 — конденсатор 7 — датчик 2.

Для надежного срабатывания реле 5 постоянная времени указанной цепи 10 питания (заряда конденсатора 7) должна быть больше времени переключения контакта 9.

После переключения контакта 9 и окончания заряда конденсатора 7 f5 по цепи реле 5 — контакт 9 — датчик

3 от источника 4 протекает ток, величина которого меньше тока срабатьвания, но больше тока отпускания реле 5, так что реле 5 продолжает находиться во включенном состоянии. При включении реле 5 замыкается и его второй контакт 8. обеспечивающий включение электроклапана 6. Включившись, электроклапан

6 перекрывает выкод паров хладагента из сосуда-хранилища, что приводит к повышению давления в нем и передавливанию жидкого хладагента .через переливкой сифон (на чертеже не показан) в криостат 1 ° . Начинается процесс залива криостата 1 жидким хладагентом.

После того, как уровень хладаген. та в криостате 1 поднимется выше датчиков 2 и 3, их сопротивление резко возрастает. При этом ток в цепи реле 5 — контакт 9 — датчик 3 уменьшается до величины, меньшей тока отпускания реле 5, последнее 40 выключается и контакт 9 возвращается в исходное состояние. Конденсатор 7 быстро разряжается через контакт 9. В результате того, что в этот момент сопротивление датчика- 45

2 велико, ток в цепи:реле 5 — контакт 9 †датчик 2 меньше тока срабатывания реле 5, которое остается в выключенном состоянии. При этом . его контакт 8 размыкается и выклю- 50 чает электроклапан 6, который открывает сброс паров хладагента из . сосуда хранилища в атмосферу, прекращая тем самым перелив жидкости в криостат 1. 55

В результате выпаривания хладагента из криостата 1 его уровень опускается ниже датчиков 2 и 3, со935 противление последних резко уменьЬ шается, что приводит к возрастанию тока через обмотку реле 5 и включению системы перелива жидкого хладагента из сосуда-хранилища в криостат 1.

Таким образом, в процессе работы регулятора через датчик нижнего уровня 2 протекает либо ток, несколько превышающий ток срабатьвания реле 5 (в момент включения системы перелива), либо ток, HecKQJIbK0 меньший тока срабатывания реле 5 (при выпаривании хладагента из криостата 1), так что отношение максимального к минимальному токов, протекающих через, датчик 2,. а следовательно, и необходимое отношение сопротивлений датчика 2 в жидкости и паре равно

3 + « " 3 сра6 « сраЬ 1+сР

3 ср««6 «3ñðå6 где Эсраб — ток срабатьвания реле 5э запас устойчивости.

Аналогично через датчик верхнего уровня 3 протекает либо ток . несколько превьппающий ток отпускания реле 5 (в момент заливки криостата 1), либо ток, несколько меньший тока отпускания реле (B момент окончания заливки), следовательно, требуемое отношение сопротивлений на переходе жидкость — пар должно быть равно отй+« ото 1+ о " ото ото где 1 „— ток отпускания реле 5.

При аналогичном алгоритме работы в регуляторе-прототипе через датчик нижнего уровня протекает либо ток, несколько превьппающий ток срабатывания реле 5 (при включении системы перелива и вначале заливки), либо ток, несколько меньший тока отпускания реле 5 (при заливке криостата от нижнего до верхнего уровня и при выключенной системе перелива), и требуемое отношение сопротивлений датчика на переходе жидкость — пар должно быть равно сра6+ срс45 4+ о сра Б ото — « ото " « ото

Из приведенных соотношений следует, что для надежной работы регулятора-прототипа требуются терморезисторы, обладающие в ЫЫ раз боль3 отп

1126935

Составитель Л, Птенцова

Редактор О. Колесникова Техред И.Кузьма, Корректор N. Демчик

Заказ 8692/37 Тираж 84) Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, -35 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППИ "Патент" ° г. ужгород, ул. Проектная, 4 шим отношением сопротивлений на переходе жидкость — пар. Для реальных реле указанное соотношение токов составляет 5-10 раз.

Таким образом. одинаковая устойчивость работы регулятора обеспечи.вается в данном устройстве датчиками уровня, имеющими в 5-10 раз меньшее oòнсшение сопротивлений на переходе жидкость — пар „чем в регуляторе-прототипе, При выборе ол5 ределенного типа датчиков уровня последние в регуляторе обеспечивают большую устойчивость работы.