Реле контролю потоку рідини. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження

 Коментарі до статті

Автору цієї статті за роботою довелося займатися контролем потоку води, що охолоджує складні фізичні прилади, наприклад, рентгенівські спектрометри. Передбачені в них для цієї мети датчики виявилися ненадійними, що потребують частого обслуговування, ремонту та заміни. Всі проблеми вдалося вирішити за допомогою дешевого побутового лічильника витрати води, до якого додано простий (всього на одній мікросхемі К155АГЗ) електронний вузол.

У системах водяного охолодження фізичних приладів застосовують реле контролю потоку рідини РПЖ-8, що вимагають частого регулювання внаслідок втрати еластичності гумовою мембраною, а також ротаметри з герконами, що реагують на поплавець обертання з магнітом. І ті, й інші швидко забруднюються водопровідною водою і потребують періодичного чищення, що запобігає відмовим сигналізації про аварійне зниження витрати охолоджуючої рідини.

Одного разу прийшла думка спробувати встановити в систему водяного охолодження лічильник води крильчатого типу СВК-15-3, що показав себе безвідмовним у побуті. Я розібрав його лічильний механізм, залишивши лише верхню та нижню платини з провідним валом і насадженою на нього "зірочкою". Вал має магнітний зв'язок з крильчаткою, що знаходиться в потоці води. На нього приблизно посередині я насадив зроблену із пластмасової шестерні від переносної магнітоли заслінку, яка перекриває оптичний зв'язок між випромінюючим діодом і фототранзистором оптопари з відкритим оптичним каналом (від несправного принтера). Форма заслінки обрана такою, що зв'язок відсутній протягом половини кожного обороту валу.

Оптопара змонтована на склотекстолітовій платі, поміщеній між платинами лічильного механізму, зрозуміло, без шестерень та лічильника. Вісь із заслінкою та зірочкою встановлена ​​у свої гнізда (підшипники). Датчик, що вийшов, змонтований безпосередньо на перетворювачі витрати (термінологія заводу-виробника) лічильника і підключений до водопроводу. Оптопара підключена за схемою, аналогічною використаної в остаточному варіанті датчика (вона буде розглянута нижче). Частота імпульсів на колекторі фототранзистора вимірювалася за зображенням на екрані осцилографа. Потік заданої інтенсивності створювався шляхом зливу води у мірну ємність. Виявилося, що частота імпульсів, що формуються датчиком, прямо пропорційна хвилинній витраті води. При 6 л/хв вона дорівнює 3 Гц.

Пороговий пристрій, який формує сигнал про неприпустиме зменшення витрати води, було вирішено будувати за принципом порівняння періоду повторення імпульсів датчика з тривалістю імпульсів одновібратора. Були випробувані варіанти різних мікросхемах - КР1006ВИ1, КР1561АГ1, К555АГ1. Несподівано найкращим і таким, що вимагає мінімального числа деталей, виявився варіант на мікросхемі К155АГЗ (два одновібратори з повторним запуском). Його схема показано на рис. 1.

Рис. 1

При обертанні заслінки на колекторі фототранзистора оптопари U1 формуються імпульси, тривалість яких дорівнює тривалості пауз між ними, а частота слідування залежить від витрати води в системі охолодження. Залежно від того, який із вимикачів SA1-SA4 замкнутий, імпульси через один із конденсаторів С1-С4 (їх ємність підібрана експериментально) надходять на вхід 2 одновібратора DD1.1. При малій частоті їх амплітуда недостатня для його запуску і рівень напруги на виході 4 одновібратора залишається постійно високим. Транзистор VT2 закритий, а контакти реле К1 (РЕМ42 виконання РС4.569.151) розімкнуті.

Зі збільшенням витрати води частота обертання крильчатки датчика та прямування імпульсів на колекторі фототранзистора зростає. Збільшується і амплітуда імпульсів на вході одновібратора. При деякому граничному значенні витрати ці імпульси починають запускати одновібратор. Оскільки період їх повторення менший, ніж тривалість імпульсу одновібратора, відбувається багаторазовий перезапуск останнього і рівень його виході стає постійно низьким (це для одновібратора на мікросхемі К155АГЗ). Транзистор VT3 відкривається, спрацьовує реле К1, його контакти замикають ланцюг, що дозволяє роботу приладу, що охолоджується. Схема підключення до гнізда Х1 сигнального світлодіода HL1 наведена як приклад.

При зниженні витрати нижче порога контакти реле розімкнуться не раніше ніж через 6 с (тривалість імпульсу одновібратора). Така затримка запобігає помилковим спрацюванням сигналізатора при нерівномірній подачі води. Як вимикачі SA1-SA4 використано блок DIP-перемикачів ВДМ-4, знятий з комп'ютерної плати. Конденсатори С1-С4 підбирають експериментально, обертаючи вал датчика з потрібною малопотужним частотою електроприводом з регульованою частотою обертання. При необхідності конденсатори потрібної ємності збирають з кількох включених паралельно. Якщо достатньо одного значення порога, вимикачі можна не встановлювати, залишивши в приладі лише один із конденсаторів С1-С4.

Рис. 2

Усі деталі сигналізатора змонтовані на друкованій платі, форма якої відповідає наявному всередині корпусу вимірювального механізму лічильника води СВК-15-3 вільному місцю. Вид зверху та знизу показаний на рис. 2. Плату розташовують між платинами механізму, встановлюють вал із заслінкою та зірочкою візуального контролю обертання. Вільний кінець валу вставляють у призначене для нього гніздо нижньої (чорної) кришки лічильника. Встановлюють верхню (прозору) кришку до клацання з нижньої. У прозорій кришці зроблено проріз для керування за допомогою викрутки вимикачами SA1-SA4. Зібраний електронний блок встановлюють на "перетворювач витрати" лічильника та фіксують його хомутом. Блок можна легко зняти для перевірки, ремонту або заміни, не демонтуючи перетворювач витрати з водопроводу.

Ймовірно, число пелюсток заслінки, що перериває потік І К випромінювання в оптопарі U1, можна збільшити, підвищивши цим частоту імпульсів, що формуються оптопарою Це дозволило б значно зменшити ємність конденсаторів в датчику. На жаль, на практиці цієї можливості не перевіряв.

Автор: А. Скоринін, м. Золотоуст Челябінської обл.; Публікація: radioradar.net

Дивіться інші статті розділу Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Алюмінієві батареї краще літій-іонних 12.10.2019 Фізики стверджують, що акумулятори на основі іонів алюмінію набагато ефективніші та безпечніші для екології, ніж популярні сьогодні літієві батареї. Прогрес неможливо зупинити, і сьогодні всі ми залежимо від батарейок, подобається нам це чи ні. Все від смартфонів до автомобілів вимагає для роботи акумулятор. Однак сучасні літій-іонні мають ряд очевидних недоліків. Нове дослідження показало, що модернізований тип алюмінієвого акумулятора багато в чому перевершує сучасний стандарт. Основна перевага алюмінієвих акумуляторів – це порівняно низькі виробничі витрати та використання матеріалів, які удосталь зустрічаються на нашій планеті і при цьому легко доступні. Це означає, що людині не доведеться руйнувати цілі екосистеми та витрачати величезні ресурси на те, щоб видобути матеріали для їх виготовлення. Насамперед цей концепт підходить для великомасштабних енергосистем - наприклад для районів, де існує можливість добувати енергію з відновлюваних джерел та її потрібно десь зберігати. Крім дефіциту літію, виробники класичних літій-іонних акумуляторів також стикаються із проблемою використання кобальту, потенційно небезпечного для людини металу. Якщо промисловцям вдасться перейти на алюміній, ми станемо помітно менше залежати від викопного палива, та й процес виробництва і переробки батарейок помітно спроститься. Фізик Патрік Йоханссон з Технологічного університету Чалмерса в Швеції також зазначив, що акумулятори нового типу також мають подвоєну енергоємність у порівнянні з тими видами алюмінієвих батарей, що вже існують на ринку. Сам по собі концепт не є новаторським, але якщо раніше як катод використовувався графіт, то тепер його замінив антрахінон. Цьому винаходу є кудись розвиватися. Особливо це стосується електроліту – хімічної суміші, яка і стимулює рух іонів між катодом та анодом. За словами Йохансона, алюміній у принципі є кращим носієм заряду, ніж літій, оскільки він багатовалентний та "кожен іон компенсує кілька електронів".

Інші цікаві новини:

▪ Відтворена вулканічна блискавка

▪ Аудіофільський плеєр Walkman NW-A105

▪ Audi відмовляється від електромобілів на користь гібридів

▪ Двоядерні контролери для автопрому

▪ Перетворення світла звичайного лазера на квантове світло

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Автомобіль. Добірка статей

▪ стаття Чайний пакетик. Історія винаходу та виробництва

▪ стаття Як аргонавтам вдалося заволодіти золотим руном? Детальна відповідь

▪ стаття Молоділо покрівельне. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Сметана. Прості рецепти та поради

▪ стаття Схема, розпинування (розпаювання) кабелю Ericsson 6хх, 7хх. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024