Сигнализатор уровня жидкости

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, а именно, к устройствам для контроля уровня жидкостей и может быть использована для фиксирования уровня воды, нефти, нефтепродуктов и других типов жидкостей в емкостях, открытых или закрытых резервуарах, колодцах, приямках и т.п.
Из уровня техники известен сигнализатор уровня жидкости, содержащий поплавок с магнитом и со сквозным отверстием, охватывающим вертикальную направляющую трубку, внутри которой расположен геркон. Регулировка высоты геркона в направляющей трубке на заданный уровень жидкости осуществляется до начала использования сигнализатора (SU 1742628 А1, 23.06.1992, G01F 23/56, патентообладатель: НИИ полупроводникового машиностроения).
Недостаток известного сигнализатора заключается в сложности регулировки высоты геркона в направляющей трубке на заданный уровень жидкости, поскольку регулировка высоты геркона в направляющей трубке на заданный уровень осуществляется при разборе сигнализатора и снятии питающего напряжения.
К наиболее близкому аналогу (прототипу) можно отнести датчик уровня жидкости, включающий поплавок с магнитом и со сквозным отверстием, охватывающим вертикальную направляющую трубку, внутри которой расположен магниточувствительный элемент, и ограничитель хода поплавка на конце трубки (RU 59819 U1, 27.12.2006, G01F 23/30, G01F 23/56, патентообладатель: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»).
Недостаток известного датчика уровня жидкости также заключается в отсутствии возможности регулировки уровня срабатывания магниточувствительного элемента без разбора и демонтажа датчика, а также снятия питающего напряжения с него.
Задачей полезной модели является создание сигнализатора уровня жидкости, обладающего повышенным удобством эксплуатации, с возможностью регулировки уровня срабатывания, т.е. регулировки уровня высоты магниточувствительного элемента в направляющей трубке, без разбора и демонтажа сигнализатора.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в повышении удобства эксплуатации сигнализатора уровня жидкости за счет упрощения процесса регулировки уровня срабатывания магниточувствительных элементов.
Техническая задача решается, а технический результат достигается тем, что сигнализатор уровня жидкости, содержащий корпус, немагнитную направляющую трубку, внутри которой расположены герконовые реле, поплавок с кольцевым магнитом со сквозным отверстием, выполненный с возможностью перемещения вдоль направляющей трубки, а также ограничитель хода поплавка, отличается тем, что включает диэлектрическую монтажную пластину со сквозным отверстием, расположенную в корпусе, две токопроводящие шины, стопор со сквозным отверстием и резьбовую шпильку, расположенные в направляющей трубке, при этом верхний конец резьбовой шпильки расположен выше корпуса сигнализатора, и оснащен шестигранной гайкой, выполненной с возможностью передачи вращения резьбовой шпильке, герконовые реле в направляющей трубке закреплены внутри отверстий подвижной каретки, имеющей также сквозные отверстия с установленными в них ламельными пружинными контактами, соединенными с выводами герконовых реле перемычками, и сквозное резьбовое отверстие для зацепления подвижной каретки с резьбовой шпилькой для преобразования вращательного движения резьбовой шпильки в линейное движение подвижной каретки при вращении шестигранной гайки.
Полезная модель поясняется графически, где на фиг. 1 изображен общий вид заявленного сигнализатора уровня жидкости, на фиг. 2 - вид сверху подвижной каретки сигнализатора, на фиг. 3 - общий вид подвижной каретки сигнализатора.
Позициями на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 обозначены:
1 - Корпус
2 - Немагнитная направляющая трубка
3 - Поплавок с кольцевым магнитом
4 - Подвижная каретка
5 - Ограничитель хода поплавка
6 - Шестигранные гайки
7 - Токопроводящие шины
8 - Резьбовая шпилька
9 - Диэлектрическая монтажная пластина
10 - Стопор
11 - Герконовые реле
12 - Сквозное резьбовое отверстие
13 - Ламельные пружинные контакты
14 - Перемычки
Сигнализатор уровня жидкости, представленный на фиг. 1, содержит корпус (1), немагнитную направляющую трубку (2) внутри которой установлены магниточувствительные элементы - герконовые реле (11), поплавок с кольцевым магнитом (3) и ограничитель хода поплавка (5).
Корпус (1) сигнализатора расположен в его верхней части и служит для защиты расположенных в нем элементов сигнализатора от внешних механических и атмосферных воздействий.
Внутри корпуса расположена диэлектрическая монтажная пластина (9), предназначенная для соединения и расключения токопроводящих шин (7) с внешним кабелем (не показан), по которому в систему управления и сигнализации передается сигнал срабатывания герконовых реле (11).
Диэлектрическая монтажная пластина (9) может быть выполнена из тексполита или другого диэлектрического материала.
Поплавок с кольцевым магнитом (3) содержит сквозное отверстие, посредством которого он установлен на немагнитной направляющей трубке (2) и имеет возможность свободного перемещения вдоль нее, по ее внешней поверхности. При этом сверху перемещение поплавка ограничено корпусом (1), а снизу - ограничителем хода поплавка (5), представляющим собой, например, плоскую металлическую шайбу с гайкой.
Поплавок может быть выполнен в форме цилиндра или шара из металла или пластика. Внутри поплавка с помощью механического крепления или на клеевой основе расположен кольцевой постоянный магнит.
Немагнитная направляющая трубка (2) выполнена герметичной, сверху закреплена на корпусе (1), например при помощи резьбового или болтового соединения или посредством неразъемного соединения, а снизу после немагнитной направляющей трубки (2) расположен ограничитель хода поплавка (5), который герметично перекрывает немагнитную трубку, удерживается посредством, например, гайки или может быть закреплен неразъемно.
Немагнитная направляющая трубка (2) может быть выполнена из металла или пластика.
Внутри направляющей трубки расположены магниточувствительные элементы - герконовые реле (11).
Герконовые реле (11) представляют собой электромеханические коммутационные устройства, изменяющие состояние подключенной электрической цепи при воздействии магнитного поля от постоянного магнита или внешнего электромагнита.
В целях упрощения регулировки высоты срабатывания герконовых реле (11), а именно осуществления возможности регулировки высоты срабатывания без разбора и демонтажа сигнализаора уровня жидкости, а также без снятия питающего напряжения, сигнализатор снабжен резьбовой шпилькой (8), расположенной в направляющей трубке (2). При этом верхний конец резьбовой шпильки (8) расположен выше корпуса (1) сигнализатора, т.е. резьбовая шпилька (8) проходит сквозь направляющую трубку (2), диэлектрическую монтажную пластину (9), корпус (1) и стопор (10) и выходит за их пределы, для чего корпус (1), диэлектрическая монтажная пластина (9) и стопор (10) снабжены сквозными отверстиями.
Для повышения удобства эксплуатации в целях упрощения регулировки высоты срабатывания, а именно осуществления процесса регулировки верхний конец резьбовой шпильки (8) оснащен шестигранной гайкой (6), которая выполнена с возможностью передачи вращения резьбовой шпильке (8).
В целях повышения удобства эксплуатации сигнализатора за счет упрощения регулировки высоты срабатывания герконовых реле (11), герконовые реле (11) выполнены с возможностью перемещения по высоте немагнитной направляющей трубки (2) без разбора сигнализатора, для чего они установлены в отверстиях подвижной каретки (4).
Подвижная каретка (4) представляет собой цилиндр и выполняется из электроизоляционного материала, например, пластика, полипропилена, текстолита.
Более подробно конструкция подвижной каретки (4) представлена на фиг. 2 и фиг.3.
Для обеспечения перемещения герконовых реле (11) по высоте немагнитной направляющей трубки (2), подвижная каретка (4) снабжена сквозным резьбовым отверстием (12), предназначенным для зацепления подвижной каретки (4) с резьбовой шпилькой (8) для преобразования вращения резьбовой шпильки (8) в линейное перемещение подвижной каретки (4) с герконовыми реле (11) при вращении шестигранной гайки (6).
С целью получения и передачи сигнала от срабатывания герконовых реле (11), в подвижной каретке (4) установлены ламельные пружинные контакты (13), соединенные с выводами герконовых реле (11) перемычками (14) для получения неразъемного соединения. Ламельные пружинные контакты (13) расположены в сквозных отверстиях, выполненных в подвижной каретке (4).
Движение подвижной каретки (4) происходит вдоль двух то ко про водящих шин (7), расположенных в немагнитной направляющей трубке (2) и ограничивается снизу стопором (10), представляющим собой, например, цилиндр из пластика, полипропилена, текстолита и также находящимся внутри немагнитной направляющей трубки (2).
Токопроводящие шины (7) имеют круглое сечение и расключены на диэлектрической монтажной пластине (9), к которой подведен питающий внешний кабель (1).
Заявленный сигнализатор уровня жидкости повышает удобство эксплуатации устройства за счет того, что упрощает процесс регулировки уровня срабатывания, который в заявленном сигнализаторе может быть выполнен без демонтажа и разбора устройства и без снятия питающего напряжения, что является существенным преимуществом по сравнению с известными аналогами.
Сигнализатор уровня жидкости работает следующим образом.
Принцип работы заявленного сигнализатора уровня жидкости основан на перемещении поплавка с кольцевым магнитом (3) вдоль немагнитной направляющей трубки (2).
Вращением шестигранной гайки (6), расположенной на верхнем конце резьбовой шпильки (8), осуществляется установка необходимого уровня срабатывания сигнализатора.
При вращении шестигранной гайки (6), расположенной на верхнем конце резьбовой шпильки (8), вращательное движение резьбовой шпильки (8) преобразуется в линейное движение подвижной каретки (4), тем самым без разбора и демонтажа устройства герконовые реле (11), установленные в подвижной каретке (4), перемещаются вдоль разнополюсных то ко про водящих шин (7) между диэлектрической монтажной пластиной (9) и стопором (10) и устанавливаются на необходимом уровне срабатывания.
В зависимости от шага резьбы резьбовой шпильки (8), один оборот шестигранной гайки (6) приводит к перемещению подвижной каретки (4) с герконовыми реле (11) на определенное расстояние, например, при использовании резьбы Мб с шагом 1, один оборот шестигранной гайки (6) переместит подвижную каретку (4) на 1 мм, а при использовании резьбы М10 с шагом 1,5, один оборот шестигранной гайки (6) переместит подвижную каретку (4) на 1,5 мм.
Для наглядности процесса регулировки уровня срабатывания, немагнитная направляющая трубка (2) может быть выполнена из прозрачного или полупрозрачного материала, например пластика.
После установки герконовых реле (11) на необходимом уровне срабатывания, они остаются в неподвижном состоянии.
Сигнализатор уровня жидкости размещается в емкостях, резервуарах, различного рада сосудах, в колодцах, приямках или любых других местах где необходимо измерение уровня жидкости.
Поплавок с кольцевым магнитом (3) находится на поверхности жидкости. В исходном положении (до достижения жидкостью критического уровня - уровня срабатывания сигнализаора) контакты герконовых реле могут быть нормально открытыми или нормально закрытыми, в зависимости от вида герконовых реле.
По мере поступления жидкости в емкость, уровень жидкости увеличивается и поплавок поднимается выше вдоль немагнитной направляющей трубки (2).
При достижении жидкостью критического уровня - установленного уровня срабатывания сигнализатора, т.е. при достижении поплавком с кольцевым магнитом (3) уровня срабатывания герконовых реле (11), на герконовые реле (11) воздействует магнитное поле поплавка и в зависимости от вида герконовых реле (11) происходит замыкание или размыкание их контактов, соединенных с ламельными пружинными контактами (13) перемычками (14) - образуется сигнал срабатывания.
Сигнал срабатывания герконовых реле (11) передается по перемычкам (14) к ламельным пружинным контактам (13) и далее по то ко про водящим шинам (7), расключенным на диэлектрической монтажной пластине (9), и внешнему кабелю (не показан) в систему управления или сигнализации.
Для увеличения надежности сигнализатора уровня жидкости герконовые реле (11) и ламельные пружинные контакты (13) устанавливаются парно.
При необходимости изменения уровня заполнения емкости, т.е. при необходимости изменения уровня срабатывания, без демонтажа и разбора устройства, а также без снятия питающего напряжения, осуществляется вращение шестигранной гайки (6), установленной на верхнем конце резьбовой шпильки (8), передающей вращение резьбовой шпильке (8), которое в свою очередь преобразуется в линейное перемещение подвижной каретки (4) с герконовыми реле (11) и герконовые реле (11) устанавливаются на новый заданный уровень срабатывания.
Заявленная полезная модель приводит к повышению удобства эксплуатации сигнализатора уровня жидкости за счет упрощения процесса регулировки уровня срабатывания магниточувствительных элементов.