NO752604L

NO752604L -

Info

Publication number: NO752604L
Application number: NO752604A
Authority: NO
Inventors: M Smolin; S Goldstein
Original assignee: Mallory & Co Inc P R
Priority date: 1974-07-25
Filing date: 1975-07-22
Publication date: 1976-01-27
Also published as: JPS5141196A; DE2533340A1; AU8302175A; ES439745A1; BR7504534A; DK334575A; FR2283482B1; US3916926A; DE2533340B2; FR2283482A1; DE2533340C3; IT1041346B; CA1047142A

Description

System for styring av et væskenivå.

Oppfinnelsen vedrører et system for styring av et væskenivå, særlig et styresystem for avføling og styring av et væskenivå og innbefattende én induktiv anordning for tilveiebringelse av et induktivt felt, en tilførselanordning for tilveiebringelse av en væske in nærheten av den induktive anordning, en detektor/forsterkerkrets som er forbundet med den induktive anordning for å gi et signal i avhengighet av en endring i kvalitetsfaktoren Q, til den induktive anordning, en signalbehandler for behandling av signalet fra forsterkeren, en bryteranordning som reagerer på det behandlede signal, og en væskestyreanordning som reagerer på bryteranordningen.

Det er ofte ønskelig å avfølg et væskenivå i en beholder. I samsvar med tilstedeværelsen av et væskenivå kan det tilveiebringes et elektrisk signal som aktiverer et antall anordninger, for eksempel en alarm eller en styreanordning som styrer væskestrømmen inn i en beholder. Som e.t eksempel kan her nevnes en væskenivådetektor som benyttes i en vaskemaskin for å stenge vanntilførselen når nivået når en bestemt høyde. Fore-liggende oppfinnelse tilveiebringer en avfølingsanordning for et væskenivå, med en sikker reserve, hvilken anordning kan benyttes for forskjellige beholdertyper og væsker og gir et elektrisk signal. Signalet kan benyttes for inn- og utkobling av forskjellige typer anordninger. I et utførelseseksempel som be-skrives nedenfor utnyttes signalet for å styre en solenoid-betjent vannventil i en klesvaskemaskin.

Ifølge oppfinnelsen er det derfor tilveiebragt et styresystem som angitt i krav 1. Ytterligere trekk ved styresystemet er angitt i underkravene.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere og dens forde-ler skal også belyses nærmere under henvisning til tegningen

hvor,

fig. 1 viser et koblingsskjerna for et styresystem for avføling og styring av et væskenivå i en beholder, med en induktiv anordning, mens

fig. 2 viser en annen induktiv anordning.

I figur 1 betegner henvisningstallet 10 et styresystem for et væskenivå. Styresystemet inneholder en induktiv anordning 12, en selektoranordning 14, en detektor/forsterker-krets 16, en signalbehandler 17, en bryteranordning 11, en væsketilførselsanordning 25, en beholder 23 og en væsketilfør-selsstyreanordning 42.

Den induktive anordning 12 innbefatter en reservevikling 13 og detektorviklinger 20. Antall viklinger 20 er for såvidt uvesentlig hva angår kretsens arbeidsmåte (fig. 1 viser 3 viklinger) fordi selektoranordningen 14 bare velger ut en vikling 20 hver gang for bruk sammen detektor/forsterkerkretsen 16. Selektoranordningen 14 innbefatter en selektorbryter 54. Hver vikling 20 er viklet på en kjerne 45. I figur 1 er kjernen oppbygget som et hult tfør 18 som står i forbindelse med beholderen 23. Hver vikling 20 er beregnet for et eget væskenivå.

Reserveviklingen 13 består av en vikling som er viklet på et hult rør 25 over viklingene 20. Viklingen 13 er di-rekte forbundet med detéktor/forsterkerkretsen 16 og brukes for å avføle et væskenivå i det tilfelle at den utvalgte vikling 20 svikter. Eksempelvis kan en tørrpartikkel-oppsamling i nærheten av viklingen 20 desensitivere viklingen. I så tilfelle vil viklingen 30 kunne avfølé væsken så snart den når opp til i nærheten av viklingen 13- Dreier det seg om en vaskemaskin så vil en svikt i viklingen 20 resultere i at vannet stiger opp til viklingen 13 og avføles av den. En avføling av væskenivået resul-terer i en stenging av væsketilførselen til beholderen 23- I uc dette tilfelle hindrer altså viklingen 30 en oversvømmelse i vaskemaskinen.

Selektoranordningen 14 som benyttes for å velge ut en vikling 20 for bruk i forbindelse med detektor/forsterkerkretsen l6, er i figur 1 vist som en selektorbryter. Andre se-lektorer, for. eksempel trinnreleer og faststoffsvendere kan

brukes.

Detektor/forsterkerkretsen 16 innbefatter en NPN transistor 22, hvis basis B er forbundet med den første siden til en kapasitet 24 og den første siden til en motstand 26. Kollektoren C i transistoren 22 er forbundet med den første side av en motstand 28 og med den første side av viklingen 13-Emitteren E i transistoren 22 er forbundet med signalbehandleren 17 og en første side av en motstand 32. De andre sidene til motstandene 26 og 28 og en andre side av viklingen 13 er forbundet med signalbehandleren 17 og med en positiv terminal T3 i en likestrømkilde 30. En andre side av motstanden 32 ef forbundet med den første side av en detektorvikling 20, med signalbehandleren 17, med bryteranordningen 11, med den negative terminal T4 i likestrømkilden 30, og med en terminal Tl i en vekselstrøm-kilde 4l. En andre side av kapasiteten 24 er gjennom en selek-tor 14 forbundet med en andre side av en detektorvikling 20. Signalbehandleren 17 innbefatter en andre NPN transistor 35 hvis basis B er forbundet via en kapasitet 36 til emitteren E

i transistoren 22 i defcektor/forsterkerkretsen 16. Transistorens 35 basis B er også forbundet med en første side av en motstand 37- Kollektoren C i transistoren 35 er forbundet med den positive terminal T3 i likestrømkilden 30 og med de andre sidene til motstandene 26 og 28. Emitteren E i transistoren 35 er forbundet med bryteranordningen 11. En andre side av motstanden 37 er forbundet med en andre side av motstanden 32 i detektor/forsterkerkretsen 16, med bryteranordningen 11, med den negative terminal T4 i likestrømkilden 30, med den første side av viklingen 20, og med terminalen Tl i vekselstrømkilden 4l. Bryteranordningen 11 for vekselstrømmen fra vekselstrømkil-den 4l til væskestyreanordningen 42 innbefatter en triak 39- En port G er forbundet med emitteren E i transistoren 35 i signalbehandleren 17. Hovedterminalen MT1 er forbundet med de andre sider av motstandene 37 og 38, med den første siden av viklingen 20, med terminalen Tl i vekselstrømkilden 4l, og også med terminalen T4 i likestrømkilden 30. Hovedterminalen MT2 er forbundet med væskestyreanordningen 42.

Væskestyreanordningen 42 innbefatter en elektrisk betjent ventil, for eksempel en solenoidventil 43 som aktiveres av solenoidviklingen 44, som vist i figur 1. En første side av solenoidviklingen 44 er forbundet med MT2, en andre side av viklingen 44 er forbundet med T2. Solenoidventilen 43 styrer væske-strømmen 40 fra en væskekilde 31 og til beholderen 23.

I utførelseseksemplet har likestrømkilden 30 termi-naler T3 og T4 som er betegnet som henholdsvis positive og negative. I et annet utførelseseksempel hvor transistorene 22 og 35 er PNP istedenfor NPN som vist, vil terminalene T3 og T4 være henholdsvis negativ og positiv.

Den.induktive anordning 12 er vist med forskjellige kjerner i figurene 1 og 2. I figur 1 er reserveviklingen 13 og detektorviklingene 20 viklet rundt en kjerne 45 som dannes av utsiden av et hult rør 18. Røret kan ha tynne vegger og frem-stilles av et ikke-magnetisk og ikke-elektrisk-ledende materia-le, som for eksempel en termoplast. I figur 2 er viklingene 13' og 20,-1'vist viklet rundt utsiden av en kjerne 21. Viklingene 13' og 20' er forbundet med kretsen 10 på sammen måte som viklingene 13 og 20 i figur 1. Viklingene kan være elektrisk -iso-lert fra en væske 40', for eksempel ved hjelp av et tynt dypp-belegg av latex. Kjernen 21 er plassert i en beholder 23' og væsken 40' tillates å stige opp rundt kjernen. I figur 2 stiger således væsken opp på utsiden av kjernen 21, mens den i figur 1 stiger opp inne i røret 18. Når væsken når opp i nærheten av en vikling 20', det vil si den som er valgt ut av selektoren 14, vil tilstedeværelsen av væske 40' avføles av viklingen.

I figur 1 inneholder beholderen 23 en væsketilfør-selsanordning 25 for tilføring av en væske til i nærheten av den induktive anordning 12. Væsketilførselsanordningen 25 i figur 1 innbefatter innsiden av hult rør 18. Den relative, stør-relsen eller tverrsnittsformen til væsketilførselsanordningen 25 er immatriell så lenge den bare er forbundet med beholderen

23 slik at nivået er det samme i beggev

I figur 2 innbefatter en væsketilførselsanordning 25' selve beholderen 23', som således ikke bare holder væsken 40' men også sørger for at væsken kommer opp i nærheten av viklingene 13' og 20'.

Beholderen 23 i figur 1 er vist som en kombinasjon av et ytre kar 46 og et indre kar 48 i en klesvaskemaskin 51. Maskinen 51 har videre en motor 50 og en agitator 49 som er forbundet med motoren 50 og befinner seg i det indre kar. 48. Væskekilden 31 i dette eksempel kan være en vanntilførselsled-ning. Selektoren 14 kan være en manuell selektorbryter som kan benyttes av operatøren for å velge et bestemt vann-nivå, for eksempel i avhengighet av mengden innlagte klær. Det skal her fremheves at eksemplet med den klesvaskemaskin som naturligvis bare må ses på som et sådant.

Virkemåten til styresystemet 10 er det samme uav-hengig av form og anordning av de anvendte viklinger. En like-strøm tilføres kretsen i fra likestrømkilden 30. Transistoren 22, viklingen 13, motstandene 26 og 28 og 32, kapasiteten 24

og en av viklingene 20, vil oscillere når de kobles til like-strømkilden 30. Et eksempel på oscillasjonsfrekvensen er 2 megahertz. Oscillasjonen skjer omtrent ved selvresonansfrekven-sen til den anvendte vikling 20. Motstanden 26 gir en egnet

spenning til transistorens 22 basis B. Fasevekslingen for oscilleringen tilveiebringes av transistoren 22, reserveviklingen 13 og en av detektorviklingene 20. Motstanden 28 virker til å sen-ke den effektive Q, for detektorviklingen 13. Motstanden 32 gir en egnet inpedens for utviklingen av et utgående oscillerende signal. Motstanden 32 virker også til å gi en degenerering i oscillatoren og virker således som en sensitivitetsregulering. Når virkenivået 40 stiger og kommer opp til i nærheten av en vikling 20 vil ledningens elektriske ledningsevne endre viklingen Q og oscilleringen i detektor/forsterkerkretsen 16 stop-per. Signalet over motstanden 32 vil derfor endre seg. Denne endring måles av signalbehandleren 17, forsterkes av transistoren 35 og brukes for å utløse bryteranordningen 11.

Bryteranordningen 11 kobler vekselstrøm fra veksel-strømkilden 4l til solenoidet 44 i væskestyreanordningen 42 og lukker solenoidventilen 43. Derved stoppes tilførselen av væske 40 til beholderen 23 ved avføling av nivået.

Dersom viklingen 20 ikke virker, for eksempel ved at det har bygget seg opp en tørr film på den, vil allikevel reserveviklingen 13 virke og slukke oscillasjonen når væsken når opp til i nærheten av denne reservevikling. Viklingene 20 og vnklingen 13 kan byttes ut innbyrdes. Viklingen 13 og viklingene 20 kan begge virke som detektor for avføling av tilste-deværende væske, slik tilfellet for eksempel kan være når man har to hosliggende beholdere som samtidig fylles med omtrent samme hastighet. I et slikt tilfelle kan fyllingen avsluttes når begger beholderes væskenivåer når en bestemt høyde. De nevnte motstander kan som vist på tegningen innbefatte resistorer 27, 29, 33, 38.

Claims

1. System for styring av et væskenivå, k a r a k - t e rii sert ved at det innbefatter

a) en beholder inneholdende en væske, b) en induktiv anordning for tilveiebringelse av et induktivt felt, c) en tilførselsanordning som bæres av beholderen, for å bringe væsken frem til i nærheten av den induktive anordning, d) en detektor/forsterkerkrets som er forbundet med en induktiv anordning for tilveiebringelse av et elektrisk signal i.^ samsvar med en kvelning av oscillasjon i den induktive anordning når væsken er i nærheten av den induktive anordning, e) en elektrisk betjent ventil som Reagerer på det nevnte elektriske signal for styring av en væskestrøm inn 1 beholderen, f) en likestrømkilde som er forbundet med detektor/ forsterkerkretsen, og g) en vekselstrømkilde som er forbundet med den nevnte elektrisk-jbetjente ventil.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved a) a) en signalbehandler som er forbundet med detektor/f orsterkerkretsen for forsterkning av det elektriske signal, b) en bryteranordning som reagerer på det forsterke-de signal i detektor/forsterkerkretsen for tilveiebringelse av en krafttilførsel til den elektrisk betjente ventil i fra veksel-strømkilden.

3- System ifølge krav 2, karakterisert ved at den induktive anordning innbefatter en første detektorvikling for avføling av tilstedeværelsen av væsken, og en reservevikling for avføling av tilstedeværelsen av væsken i tilfelle av svikt i den nevnte detektorvikling.

4. System ifølge krav 3, karakterisert ved i det minste en andre detektorvikling som er forbundet med den nevnte første detektorvikling og en selektoranordning som er innkoblet mellom de nevnte første og andre detektorviklinger og den nevnte detektor/forsterkerkrets for velging av en av de nevnte detektorviklinger for bruk sammen med detektor/ forsterkerkretsen.

5. System ifølge krav 3, karakterisert ved at den nevntefførste detektorvikling og den nevnte reservevikling er viklet på en viklingskjerne.

6. System ifølge krav 5, karakterisert ved at viklingskjernen er et hult rør hvori gjennom væsken kan stige og synke, idet detektorviklingene og reserveviklingene er viklet på utsiden av dette hule rør.

7. System ifølge krav 5*karakterisert ved at viklingskjernen er et organ som er plassert i en beholder slik at væsken kan stige og synke rundt kjernen, idet detektorviklingene og reserveviklingene er viklet på utsiden av denne viklingskjerne.

8. System ifølge krav 6, karakterisert ved at innsiden av det nevnte hule rør innbefatter den nevnte tilførselsanordning.

9. System ifølge krav 7, karakterisert ved at tilførselsanordningen innbefatter den nevnte beholder.

10. System ifølge krav 3, karakterisert ved at detektor/forsterkerkretsen innbefatter a) en første transistor, hvis basis er forbundet med den første side av en kapasitet og en første side av en første motstand, idet dens kollektor er forbundet med den førs-te side av den andre motstand og med en første side av den nevnte reservevikling, mens emitteren er forbundet med en første side av en tredje motstand og med en signalbehandler, b) andre sider av de nevnte første og andre motstander og en andre side av reserveviklingen forbundet med den førs-te elektrisk terminal for den nevnte likestrømkilde og med den nevnte signalbehandler, c) en andre side av den nevnte tredje motstand forbundet med den første side av den nevnte første detektorvikling, med signalbehandleren, med en bryteranordning, med en andre elektrisk terminal i den nevnte likestrømkilde, og med en første elektrisk terminal i en vekselstrømkilde, d) en andre side av den nevnte kapasitet forbundet med en andre side av den nevnte første detektorvikling.

11. System ifølge krav 10, karakterisert ved at det innbefatter flere ekstra détektorviklinger og en selektoranordning for utvelging av detektorvikling for samvirke med detektor/forsterkerkretsen.

12. System ifølge krav 10, karakterisert ved at signalbehandleren innbefatter a) en andre kapasitet, hvorav en side er forbundet med emitteren i den nevnte første transistor i detektor/forsterkerkretsen, b) en andre transistor, hvis basis er forbundet med en andre side av den nevnte andre kapasitet og med en første side av en fjerde motstand, hvis emitter er forbundet med en bryteranordning, og hvis kollektor er forbundet med den nevnte første elektriske terminal i likestrømkilden og med andre sider i de nevnte første og andre motstander og den andre side i den nevnte reservevikling, og c) nevnte fjerde motstand innkoblet mellom basisen til den nevnte andre transistor og den nevnte andre elektriske terminal i likestrømkilden. ±J>.

System ifølge krav 12, karakterisert ved at motstandene innbefatter resistorer.

14. System ifølge krav 12, karakterisert ved at bryteranordningen innbefatter en triak, hvis port er forbundet med emitteren i den nevnte andre transistor, hvis hovedterminal 1 er forbundet med J,en nevnte'andre elektrisk terminal i likestrømkilden og også med en første terminal i en vekselstrømkilde, og hvis andre terminal 2 er forbundet med den nevnte væskestyreanordning.

15. System ifølge krav 1, karakterisert ved at den nevnte elektrisk betjente ventil innbefatter en solenoidventil forbundet med en væskekilde og anordnet i avstand fra beholderen slik at den tillater en strøm av den' nevnte væske inn i den nevnte beholder, idet solenoidventilen er forbundet med den nevnte vekselstrømkilde og med en bryteranordning slik at bryteranordningen, i samsvar med et signal fra detektor/ forsterkerkretsen, kan regulere krafttilførselen til solenoidventilen. l6. Fremgangsmåte for styring av nivået til en væske i en beholder, karakterisert ved a) innføring av væsken i beholderen gjennom en elektrisk betjent ventil fra en væskekilde, b) tilveiebringelse av oscillasjoner i en induktiv vikling anordnét i en avstand fra væskenivået i beholderen, c) avføling av en kveling av oscillasjonen i den induktive vikling i samsvar med væskenivået som stiger opp til i nærheten av viklingen, d) tilveiebringelse av et elektrisk signal i avhengighet av den avfeite kveling av oscillasjonen, e) styring av den elektriske strøm gjennom en bryteranordning til den elektrisk betjente ventil i samsvar med det nevnte elektriske signal, og f) lukking av den elektrisk betjente ventil i samsvar med tilførselen av den elektriske strøm, hvorved strømmen av væske inn i beholderen stoppes. 17- Vaskemaskin med et kar for opptak av en vaskevæske som i hovedsaken består av vann, en ledning mellom en vanntil-førsel og karet, og en elektrisk betjent ventil i ledningen, karakterisert ved a) et hult rør som er forbundet med den nedre del av karet, gjennom hvilket hule rør den nevnte vaskevæske kan stige og synke i samsvar med stigingen og synkingen til vaskevæsken i karet, b) en vikling på utsiden av det nevnte hule rør, c) en detektor/forsterkerkrets forbundet med viklingen for tilveiebringelse av et elektrisk signal i samsvar med en kveling av oscillasjonen i viklingen når vaskevæsken er i nærheten av viklingen, d) en likestrømkilde forbundet med detektor/forsterkerkretsen, e) en vekselstrømkilde forbundet med den elektrisk betjente ventil, og f) en bryteranordning forbundet med detektor/forsterkerkretsen, den elektrisk betjente ventil og med vekselstrøm- kilden, for tilveiebringelse av en vekselstrøm til den elektrisk betjente ventil i samsvar med kvelingen av oscillasjonen i den nevnte vikling.