CS229112B1

CS229112B1 - Level meter connection using trigger material touch probe for material level measurement

Info

Publication number: CS229112B1
Application number: CS20783A
Authority: CS
Inventors: Emil Soukup; Vaclav Ing Kuchynka; Jan Kolar; Vladimir Sivek
Original assignee: Emil Soukup; Vaclav Ing Kuchynka; Jan Kolar; Vladimir Sivek
Priority date: 1983-01-12
Filing date: 1983-01-12
Publication date: 1984-05-14

Abstract

Vynález je z oboru měření výšky hladiny materiálu s všeobecným použitím. Vynález se týká zapojení hladinoměru s použitím spouštěcí dotykové sondy pro měření výšky hladiny materiálu, je zejména vhodný pro kusové materiály v zásobnících nebo volně sypaných na skládku. Jeho podstata spočívá v tom, že se v okamžiku doteku spouštěné dotykové sondy s hladinou materiálu odvozuje od přerušení výroby elektrické energie elektrickou pohonnou jednotkou, pracující ve funkci generátoru poháněného kinetickou energií zavěšené dotykové sondy. Vynálezu lze s výhodou využít ve všech oblastech průmyslu, stavebnictví a hornictvíThe invention is in the field of measuring the level of a material with general use. The invention relates to the connection of a level gauge using a triggering touch probe for measuring the level of a material, it is particularly suitable for lump materials in storage tanks or loose materials dumped on a landfill. Its essence lies in the fact that at the moment of contact of the triggering touch probe with the material level, it is derived from the interruption of the production of electrical energy by an electric drive unit, operating as a generator powered by the kinetic energy of the suspended touch probe. The invention can be advantageously used in all areas of industry, construction and mining

Description

Vynález se týká zapojení hladinoměru s použitím spouštěcí dotykové sondy pro měření výšky hladiny materiálů, zejménaja vhodný pro kusové materiály v zásobnicích nebo volně sypaných na skládku.The invention relates to the connection of a level meter using a trigger touch probe for level measurement of materials, particularly suitable for lump materials in containers or loose landfill.

Známé hladinoměry s použitím spouštěcí dotykové sondy pro měření výšky hladiny materiálů využívají pro indikaci hladiny elektricky vodivých materiálů, průchod elektrického proudu měřeným materiálem, od čehož je odvozen okamžik reverzace chodu elektrické pohonné jednotky.Known level meters using a trigger touch probe for measuring the level of material levels utilize, for indicating the level of electrically conductive materials, the passage of electrical current through the measured material, from which the moment of reversing the operation of the electric drive unit is derived.

Pro měření elektricky nevodivých materiálů se používají hladinoměry, u kterých se demžik reverzace odvodí z uvolnění tahu v lanku nebo pásku při dosednutí dotykové sondy na hladinu materiálu. Uvolnění tahu se snímá kladkou nebo pootočením zkrutné tyče a převádí se na kontaktní výstup v koncovém spínači.Level gauges are used to measure electrically non-conductive materials, where the reversing point is derived from the release of tension in the cable or tape when the touch probe touches the surface of the material. The tension release is sensed by a pulley or by turning the torsion bar and transferred to the contact output in the limit switch.

Údaj o výšce hladiny materiálu se odvozuje od počtu měřících impulzů při spouštění nebo vytahování spouštěcí dotykové sondy.The level of the material level is derived from the number of measuring pulses when triggering or pulling the trigger touch probe.

Známé hladinoměry pro měření výšky hladiny materiálu mají mnoho nevýhod, které brání jejich širšímu použití. Jsou to zejména velké rozměry snímací hlavice, jejich velká hmotnost, velká hmotnost spouštěcí dotykové sondy a z toho vyplývající energetická náročnost při jejich provozu a prostorové nároky při instalaci. Popisované hladinoměry jsou vybaveny koncovými spínači a převodem na vyhodnocovací zařízení, které mají složité nastavení a údržbu. Při výměně závěsného lanka nebo pásku nebo při instalaci na zásobníky s různou hloubkou je třeba pracné nastavení koncových spínačů a vyhodnocovacího zařízení. Tyto hladinoměry jsou náročné též na údržbu s tím, že při zanedbání nebo omezeníKnown level gauges for measuring the level of material have many disadvantages that prevent their wider use. These are mainly the large dimensions of the sensor head, their heavy weight, the large weight of the trigger touch probe and the resulting energy consumption during operation and space requirements during installation. Described level meters are equipped with limit switches and geared to evaluation devices, which have complex setup and maintenance. When replacing the suspension cable or strap, or when installing on containers with different depths, laborious adjustment of the limit switches and the evaluation device is required. These level meters are also maintenance-intensive, with neglect or limitation

229 112 údržby jsou obvykle vyřazeny z provozu se všemi ekonomickými důsledky. Jejich složitost a výrobní náročnost se promítá do vysokých pořizovacích nákladů. Jsou vybaveny nejméně třemi přívodními a signalizačními kabely, což se projevuje vyššími investičními náklady.Maintenance operations are usually decommissioned with all economic consequences. Their complexity and manufacturing demands translate into high acquisition costs. They are equipped with at least three power and signal cables, which results in higher investment costs.

Uvedené nevýhody jsou na minimum sníženy zapojením hladinoměru s použitím spouštěcí dotykové sondy pro měření výšky hladiny materiálů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že stejnosměrný komutátorový elektromotor je propojen jednak na vyhodnocovací obvod dojezdu a jednak přes výstupní přepínací kontakt na vyhodnocovací obvod reverzace nebo napájený řídící obvod otáček. Elektromagnetická brzda je paralelně spojena s po mocným relé, které je přes výstupní rozpínací kontakt spojeno jednak s výstupním spínacím kontaktem, spínacím kontaktem na přívod napětí a jednak přes výstupní rozpínací kontakt na převodník, přitom k vyhodnocovacímu obvodu reverzace je připojen startovací obvod a do obvodu stejnosměrného komutátorového elektromotoru jsou dále vřazeny dva odpory.These disadvantages are minimized by connecting a level meter using a trigger level probe for measuring the level of materials according to the invention, which consists in that the DC commutator electric motor is connected both to the range evaluation circuit and via the output changeover contact to the reversal evaluation circuit or speed control circuit. The electromagnetic brake is connected in parallel with a power relay, which is connected to the output normally open contact, the normally open contact and the output normally open contact to the converter via the normally open contact, and the starter circuit and DC circuit are connected to the reversing evaluation circuit. In addition, two resistors are incorporated in the commutator electric motor.

Výhodou zapojení hladinoměru s použitím spouštěcí dotykové sondy pro měření výšky hladiny materiálů podle vynálezu je jeho jednoduchost, minimální rozměry, velmi nízká spotřeba elektrické energie, velká životnost a tím minimální nároky na údržbu.The advantage of connecting the level meter using the trigger touch probe for measuring the level of materials according to the invention is its simplicity, minimal dimensions, very low power consumption, long service life and thus minimal maintenance.

Při výměně lanka nebo utržení sondy není třeba jeho nove seřízení . Podstatnou výhodou je možnost jeho zapojení do automatizovaného systému ovládání plnění zásobníků jak v hlubin·· ném dole, tak volně sypaných skládek. Jeho velmi malé rozměry a tím malý montážní prostor umožňují ho umístit do běžných nevýbušných skříní pro použití v prostředích s nebezpečím výbuchu plynů a prachů na hlubinném dole nebo v chemii. Pro zapojení na elektrickou síí je zapotřebí pouze jednoho přívodního 4 vodičového nn kabelu, přitom elektrická pohonná jednotka pracuje bezkontaktně.It is not necessary to readjust the cable when replacing the cable or tearing off the probe. An important advantage is the possibility of its connection to an automated system of filling filling in both underground mine and loose dumps. Its very small dimensions and thus small mounting space allow it to be placed in conventional explosion-proof enclosures for use in potentially explosive atmospheres of gases and dusts in underground mine or in chemistry. For connection to the mains, only one 4-wire low-voltage cable is required, while the electric drive unit operates non-contact.

Na přiloženém výkresu je schématicky znázorněno jedno příkladné provedení zapojení hladinoměru s použitím spouštěcí dotykové sondy pro měření výšky hladiny materiálů podle vynálezu, s kontakty a spouštěcí dotykovou sondou ve výchozí poloze.In the accompanying drawing, one exemplary embodiment of a level meter connection using a trigger touch probe for measuring the level of materials according to the invention, with contacts and a trigger touch probe in the initial position, is schematically illustrated.

229 112229 112

Elektrická pohonná jednotka 1 sestává ze stejnosměrného komutátorového elektromotoru 11 se statorem s peimanentním magnetem, aesamosvorné převoThe electric drive unit 1 consists of a DC commutator electric motor 11 with a stator with a peimanent magnet, and a self-locking transmission.

- není podmínkou a elektromagnetické brzdy 12. Celá elektrická pohonná jednotka JL může být s výhodou zabudována do nevýbušného krytu. Na výstupní hřídel elektrické pohonné jednotky 1 jettpevněn navíjecí buben 2 s lankem 21 a spouštěcí dotykovou sondou 22. Lano 21 je možno volit vodivé i nevodivé, podle prostředí místa nasazení. Vlastní vyhodnocovací obvody jsou umístěny ve vyhodnocovací skříni 2 a jsou provedeny na bázi integrovaných obvodů, která může být umístěna ve vzdálenosti od elektrické pohonné jednotky 1 a vzájemně jsou propqjeny jedním kabelem o čtyřech žílách - není kreslen. Stejnosměrný komutátorový elektromotor 11 je zapojen do dvou základních obvodů podle polohy výstupního přepínacího kontaktu 32 a to buS přes odpory 31. 41 a nebo přes řídící obvod otáček na konstantní hodnotu a spínací kontakt 61. Dále je stej nosměrný komutátorový elektromotor 11 propojen jednak na vyhodnocovací obvod dojezdu 4 dotykové sondy 22 do výchozí polohy a jednak přes výstupní přepínací kontakt 32 na vyhodnocovací obvod reverzace 2 otáček stejnosměrného komutátorového elektromotoru 11. Elektromagnetická brzda 12, která může být součástí stejnosměrného komutátorového elektromotoru 11. je paralelně spojena s pomocným relé 6, které je přes výstupní rozpínací kontakt 42 spojeno jednak s výstupním spínacím kontaktem 22» spínacím kontaktem 61 na přívod napětí P a jednak přes výstupní rozpínací kontakt 34 na převodník 2» vybaven pamětí času v závislosti na výšce hladiny materiálu. Startovací obvod 8 s ručním nebo automamatickým cyklem je připojen na vyhodnocovací obvod reverzace 2»- is not a condition and electromagnetic brakes 12. On the output shaft of the electric drive unit 1, a winding drum 2 with a cable 21 and a trigger touch probe 22 is fixed. The cable 21 can be either conductive or non-conductive, depending on the environment of the application. The actual evaluation circuits are located in the evaluation box 2 and are based on integrated circuits, which can be located at a distance from the electric drive unit 1 and are interconnected with one cable of four conductors - not shown. The DC commutator motor 11 is connected to two basic circuits according to the position of the output changeover contact 32 either through resistors 31. 41 or via a speed control circuit to a constant value and a switch contact 61. Further, the DC commutator motor 11 is connected to an evaluation circuit The touch probe 22 is moved to the starting position and on the other hand via the output changeover contact 32 to the reversal evaluation circuit 2 of the revolutions of the DC commutator motor 11. The electromagnetic brake 12 which can be part of the DC commutator motor 11 is connected in parallel to the output normally open contact 42 is connected to the output normally closed contact 22, the normally open contact 61 for voltage supply P, and via the normally closed normally open contact 34 to the converter 2, provided with a time-dependent memory. The starter circuit 8 with manual or automatic cycle is connected to the reversing evaluation circuit 2 »

Před zahájením měřícího cyklu hladinoměru jsou všechny kontakty ve výchozí poloze, jak je patrno z obrázku. Přivedením startovacího impulzu ze startovacího obvodu 8 do vyhodnocovacího obvodu reverzace 2 dojde k přepnutí výstupních kontaktů 32. 33, naběhne pomocné relé 6 a svým kontaktem 61 se přidrží. Současně se odbrzdí elektromagnetická brzda 12. Dotyková sonda 22 působením své hmotnosti počne přes nesamosvornou převodovku 13 otáčet stejnosměrným komutátorovým elektromotrem 11, který začne pracovat jako generátor. Tato činnost trvá do doby dosednutí dotykovéBefore starting the level gauge cycle, all contacts are in the starting position as shown in the figure. Applying the start pulse from the starting circuit 8 to the reversing evaluation circuit 2 causes the output contacts 32 to be switched, 33 to start the auxiliary relay 6 and to hold it with its contact 61. At the same time, the electromagnetic brake 12 is released. Due to its weight, the touch probe 22 starts to rotate through a non-self-locking transmission 13 with a DC commutator electric motor 11, which starts to operate as a generator. This activity lasts until touchdown

- 4 229 112 sondy 22 na hladinu měřeného materiálu. Proudový obvod stejnosměrného komutátorového elektromotoru 11 ve funkoi generátoru se uzavírá přes výstupní přepínací kontakt 32 a odpory 31 a 41. jejichž hodnoty jsou nízké a slouží jako zátěž stejnosměrného komutátorového elektromotoru 11 ve funkci generátoru pro dosažení přiměřeného brzdícího úěinku. Odpor 31 slouží dále k získání řídícího signálu pro vyhodnocovací obvod reverzace 2 a odpor 41 slouží rovněž dále k získání řídícího signálu pro vyhodnocovací obvod dojezdu Po celou dobu spouštění dotykové sondy 22 ie snímáno napětí z odporu 31. kterýn .1e řízen vyhodnocovací obvod reverzace 2· ^v okamžiku dosednutí spouštěné dotykové sondy 22 na hladinu materiálu se stejnosměrný komutátorový elektromotor 11 ve funkci generátoru ee přestane otáčet, napětí na odporní .£1 poklesne pod spínací mez a vyhodnocovací obvod reverzace 2 překlopí výstupní přepínací kontakt 32. výstupní spínací kontakt 33 a výstupní rozpínací kontakt 34« Tím dojde k přivedení vnějšího napětí přes spínací kontakt 61. řídící obvod otáček 2 ^na stejnosměrný komutátorový elektromotor 11, který převezme funkci motoru, počne se otáčet a dotyková sonda 22 počne vyjíždět nahoru do výchozí polohy. Řídící obvod otáček stabilizuje otáčky navíjecího bubnu 2 a tím umožňuje převádět v převodníku J čas výjezdu dotykové sondy 22 na výstupní údaj hladinoměru, přičemž paměť převodníku 7 uchová výstupní údaj do dalšího cyklu měření. Jakmile dotyková sonda 22 dosáhne své výchozí polohy, zvýší se proud odporem 41 a vyhodnocovací obvod dojezdu rozpojí svůj výstupní rozpínací kontakt 42. Následkem toho odpadne pomocné relé 6, elektromagnetická brzda 12 ztratí napětí a přes spínací kontakt 61 je odpojen řídící obvod otáček 2 a tím i napájení stejnosměrného komutátorového elektromotoru 11. Dotyková sonda 22 se nachází ve své výchozí horní poloze a proti samovolnému spouštění je zajištěna elektromagnetickou brzdou 12. Pokud je na startovacím obvodu 8 nastaven automatický provoz s pravidelným cyklem měření, hladinoměr čeká na další startovací impulz. Startovací povel je možné dát rovněž jednorázově dle potřeby ručně.- 4,229,112 probes 22 per level of material to be measured. The DC commutator motor current circuit 11 in the funcoi generator is closed via an output changeover contact 32 and resistors 31 and 41. whose values are low and serve as a load on the DC commutator motor 11 as a generator to achieve an adequate braking effect. The resistor 31 further serves to obtain a control signal for the reversing evaluation circuit 2, and the resistor 41 also serves to obtain a control signal for the range evaluation circuit. The voltage of the resistor 31 is sensed throughout the triggering of the touch probe 22. ^{at the} moment the triggered touch probe 22 contacts the material level, the DC commutator motor 11 as generator ee stops rotating, the voltage drops to the resistive value. contact 34 «This causes an external voltage to be applied via the switch contact 61. the speed control circuit 2 ^{to the} DC commutator motor 11, which takes over the motor function, starts to rotate and the touch probe 22 starts to move up to the starting position. The speed control circuit stabilizes the speed of the winding drum 2 and thus allows the transducer J to travel the touch probe 22 to the output of the level meter, while the memory of the transducer 7 stores the output to the next measurement cycle. As soon as the touch probe 22 reaches its starting position, the current is increased by resistor 41 and the range evaluation circuit opens its output normally open contact 42. Consequently, the auxiliary relay 6 drops out, the electromagnetic brake 12 loses voltage and the speed control 2 is disconnected via The touch probe 22 is in its initial upper position and is prevented from being triggered by the electromagnetic brake 12. If automatic operation with a regular measuring cycle is set at the starting circuit 8, the level meter waits for the next starting pulse. It is also possible to give the start command manually as needed.

Zapojení hladinoměru s použitím spouštění dotykové sondy podle vynálezu lze s výhodou použít v zásobnících, silech a volných skládkách jak v hornictví, stavebnictví a všech jiných oblastech průmyslu.The connection of the level meter using the triggering of the touch probe according to the invention can advantageously be used in storage tanks, silos and loose landfills in both mining, construction and all other areas of industry.

Claims

SUBJECT . OF THE INVENTION

229 112

Level meter connection using trigger level probe for material level measurement, characterized in that the DC commutator electric motor (11) is connected both to the range evaluation circuit (4) and through the output changeover contact (32) to the reversal evaluation circuit (3) or a powered speed control circuit (5), the electromagnetic brake (12) being connected in parallel to an auxiliary relay (6) which is connected via an output normally open contact (42) via an output normally open contact (33) <1 normally open contact (61) to voltage supply (P) and on the other hand via output break contact (34) to converter (7), while the reversing evaluation circuit (3) is connected to starting circuits (8) and DC circuits of commutator electric motor / resistors (31 and 41) ).

1 drawing, in

TO

229 112