Устройства контроля уровня жидкости, как правило, обеспечивают моментальную остановку нагнетающей системы при достижении определённого уровня жидкости. Но в реальных системах обычно изменение уровня происходит с высокой скоростью за счёт протечек в гидравлической системе либо за счёт испарения из-за её недостаточной герметичности. При этом частота циклов нагнетания будет также повышена. Это приводит к ускоренному износу частей механизмов.
На практике для исправления этого недостатка производят регулировку датчика уровня. Однако, во-первых, это приходится делать неоднократно до достижения компромиссного результата, во-вторых, периодически повторять эту процедуру по мере изменения характеристик системы со временем. Предлагаемое устройство позволяет исключить необходимость проведения сравнительно трудоёмкой механической регулировки, заменив её электронной. Принцип действия основан на введении задержки отключения по времени, регулировкой которой устанавливается фактический уровень наполнения ёмкости.
Рис. Схема устройства
Схема устройства показана на рисунке. В начальном состоянии транзистор VT1 закрыт. Конденсатор C2 заряжен до напряжения питания, поэтому транзистор VT2 открыт. Через излучающий диод оптрона и светодиод HL1 протекает ток, симистор VS1 открывается в начале каждого полупериода сетевого напряжения, и на нагрузку поступает напряжение. При повышении уровня жидкости в определённый момент происходит "замыкание" контактов датчика E1. Это приводит к открыванию транзистора VT1 и началу разрядки конденсатора C2 через резистор R3 и сток-исток транзистора VT1. При уменьшении напряжения на конденсаторе C2 до 2. 3 В транзистор VT2 закрывается, и нагрузка будет обесточена. Продолжительность задержки определяется сопротивлением R3 и ёмкостью конденсатора C2. Резистор R2 на этот процесс практически не влияет. При понижении уровня жидкости происходит "размыкание" контактов датчика и устройство возвращается в первоначальное состояние. Максимальная длительность задержки включения/от-ключения составляет около 1 мин. При необходимости ввести задержку только на отключение достаточно параллельно резистору R3 установить дополнительный диод анодом к стоку транзистора VT1. Конденсатор C1 предназначен для исключения ложных срабатываний от помех при подключении датчика с помощью длинной линии. Светодиод HL1 служит для индикации состояния устройства.
Налаживание заключается в подборке резистора R1 по устойчивому срабатыванию датчика устройства. Питание устройства осуществляется от нестабилизированного источника с напряжением 9...12 В, максимальный потребляемый ток не превышает 25 мА.
Ток, проходящий через контакты датчика, ничтожно мал, а исполнительные цепи имеют надёжную гальваническую развязку от измерительно-управляющих, поэтому устройство может быть безопасно применено для поддержания уровня в том числе проводящих горючих жидкостей и смесей, например спирта.
Полевые транзисторы VT1, VT2 - КП501 с любым буквенным индексом, ZVN2120A, BSS295, 2N7000, 2N7002. Конденсаторы C1, C3 - К73-17, причём конденсатор C3 - на номинальное напряжение 630 В, C2 - два или три конденсатора серии MPR (CBB22) с сопротивлением утечки не менее 10 мОм. Постоянные резисторы - МЛТ, С2-33, переменный - СП3-4ам с линейной функциональной характеристикой. Оптопара U1 - MOC3081-MOC3083. Светодиод HL1 - любой маломощный красного свечения. Тип симистора определяется требуемой мощностью коммутируемой нагрузки. Применённый в устройстве симистор BT139-600 позволяет коммутировать нагрузку мощностью до 3,5 кВт. Для симисторов других типов следует воспользоваться их справочными данными. Дополнительный диод - любой из серий КД521, КД522, КД102, КД103.
Автор: Д. Панкратьев, г. Ташкент, Узбекистан