Регулятор уровня жидкости

Регулятор уровня жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистические

Республик ()964589 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (51)М. Кл.

G 05 О 9/12 (22)Заявлено 11.03.81 (21) 3259274/18-24

I с присоединением заявки №

31тсударстееииь!й комитет

С.С СР во делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УД К 62-50 (088.8) . Опубликовано 07. 1 0 . 82 . Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 07 . 10 . 82 (72) Авторы изобретения

В. Н. Куликов и Л. А. Шаркевич (71) 3аянитель (54 ) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к холодильной и криогенной технике и может быть использовано в установках глубокого охлаждения и разделения воздуха, экспеттиментальной физике низких температур и криоэлектронике.

Для .обеспечения работы криостатов., криогенных насосов, блоков разделения воздуха и очистки необходимо поддерживать уровень жидкого хладагента тв в определенных пределах, что достигается использованием различных регуля" торов уровня жидкости.

Известен:регулятор уровня жидкос. ти, содержащий три исполнительных реле, электроклапан, подключенный к источнику питания через замыкающий контакт одного иэ исполнительных реле, и реэистивные датчики верхнего и нижнего уровня, включенные в изме- 2о рительные мостовые схемы (1 ).

Недостатком этого регулятора является сравнительно большое число weментов, входящих в его состав, что

2 снижает его надежность и увеличивает стоимость регулятора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор уровня жидкости, состоящий из двух резистивных датчиков верхне" го и нижнего уровня, исполнительного реле и электроклапана, подключенного к источнику питания через замыкающий контакт исполнительного реле, причем источник питания,. обмотка исполнительного реле и датчики уровня соединены между собой последовательно j2 1.

Недостатком известного регулятора является значительное тепловыделение датчиков уровня, приводящее к увеличению скорости испарения хладагента и сокращению времени работы криогенного устройства.

Цель изобретения - повышение КПД регулятора за счет уменьшения мощно сти, рассеиваемой датчиками уровня.

96458

7р 1, Р = 2 2/ датч

Укаэанная цель достигается тем, I что в регуляторе уровня жидкости, содержащем последовательно соединенные источник питания, обмотку исполнительного реле и резистивный датчик нижнего уровня, а также резистивный датчик верхнего уровня и электроклапан, подключенный к источнику питания через один из замыкающих контактов исполнительного реле, резистив- 10 ный датчик верхнего уровня подключен параллельно резистивному датчику нижнего уровня через другой замыкающий контакт исполнительного реле.

На чертеже изображено предлагаемое 1g устройство.

В криостате 1 размещены резистивные датчики нижНего 2 и верхнего

3 уровня. Вне криостата расположены исполнительное реле 4, источник 5 питания и электроклапан 6, перекрывающий выход паров иэ сосуда-хранилища сжиженного, газа (не показан). Через один из замыкающих контактов 7 реле

4 датчик 3 подключен параллельно датчику 2, а через другой контакт 8 к источнику 5. питания подключен электроклапан 6.

В качестве датчиков 2 и 3 уровня

30 целесообразнее всего испольэовать датчики, обеспейивающие значительное изменение сопротивления на переходе жидкость-пар таковыми, например, какими являются германиевые терморезисторы.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент, когда оба датчика 2 и 3 находятся над жидкостью, их сопротивление мало и ток, протекающий через обмотку реле 4, определяется, фактически, ее сопротивлением и равен номинальному значению рабочего тока реле. При этом реле 4 включено и его контакты 7 и 8 замкнуты. Кон-43 такт 8 замыкает цепь питания электроклапана 6, который срабатывая, перекрывает выход паров из сосуда-хранилища сжиженных газов, что приводит к повышению давления в последнем и пе- 50 редавливанию жидкого хладагента через переливной сифон (не показан) в криостат 1. В это время датчик 3 верхнего уровня подключен параллельно датчику 2 нижнего уровня и при одинаковых резистивных датчиках рабочий ток реле 4 распределяется между ними поровну.

9 ф

После того, как уровень жидкости в криостате 1 поднимется выше датчика

2, сопротивление последнего резко увеличится, но ток через обмотку реле

4 останется, практически равным номинальному значению, так как датчик 3 сопротивление которого остается ма - " лым, шунтирует датчик 2. .В тот момент, когда уровень жидкости достигнет датчика 3 и сопротивление последнего резко возрастет, ток через реле 4 окажется меньше тока отпускания реле. Реле 4 выключится, его контакты 7 и 8 разомкнутся, обмотка электроклапана 6 обесточится и через открывшийся клапан осущест.вится сброс паров из сосуда-хранилища в атмосферу, что приведет к прет кращению перелива хладагента.

По мере выпаривания хладагента из криостата 1 уровень его опустится ниже датчика 3, сопротивление которого резко уменьшится. Однако сопротивление датчика 2 по-прежнему будет оставаться большим и ток, протекающий через обмотку реле 4, останется меньше тока срабатывания реле. Срабатывание реле 4 произойдет только после выхода иэ хладагента датчика 2, в результате чего включится система перелива сжиженного газа .

В тот момент, когда в.предлагаемом регуляторе уровень жидкости в криостате 1 опускается ниже датчика 2 и срабатывает реле 4, датчики уровня

2 и 3 с помощью контакта 7 оказываются соединенными параллельно, в результате чего через каждый из них протекает половина рабочего тока исполнительного реле. При этом рассеиваемая датчиками мощность равна где 2р — номинальный рабочий ток реле;

Йддтц- сопротивление резистивного датчика уровня.

При аналогичных условиях в иэвест-i ном регуляторе датчики уровня соеди-. няются последовательно, а.следовательно, через каждый из них протекает полный рабочий ток реле и рассеи- ваемая датчиками мощность равна

Рпрот.= 2 я,а,атч.

Сравнение приведенных выражений показывает, что в предлагаемом регуляторе уровня жидкости рассеиваемая датчиками уровня мощность в четыре

964589

4 один из замыкающих контактов исполнительного реле, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения КПД регулятора, резистивный датЗ чик верхнего уровня подключен параллельно реэистивному датчику нижнего . уровня через другой замыкающий контакт исполнительного реве.

Формула изобретения о

Регулятор уровня жидкости, содержащий последовательно соединенные источник питания, обмотку исполнительного реле и резистивный датчик нижнего уровня, а также резистивный датчик 1З верхнего уровня и электроклапан, подключенный к источнику питания через

ВНИИПИ - Заказ 7628/27 Тираж 914 Подписное

Ю ° @ а% Ю еев фее еееееу

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 раза меньше, чем у известного. Это . позволяет в предлагаемом регуляторе уменьшить непроизводительный расход дорогостоящего хладагента или использовать при тех же датчиках более мощное исполнительное реле.

Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе

1. Фастовский В. Г. Криогенная техника. И., "Энергия", 1974, с. 453469.

2. Авторское свидетельство СССР

У 612213, кл. G 05 0 9/12, 1978 (прототип)