Реле контроля потока жидкости. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки

 Комментарии к статье

Автору этой статьи по роду работы пришлось заниматься контролем потока воды, охлаждающей сложные физические приборы, например, рентгеновские спектрометры. Предусмотренные в них для этой цели датчики оказались ненадежными, требующими частого обслуживания, ремонта и замены. Все проблемы удалось решить с помощью дешевого бытового счетчика расхода воды, в который добавлен простой (всего на одной микросхеме К155АГЗ) электронный узел.

В системах водяного охлаждения физических приборов применяют реле контроля потока жидкости РПЖ-8, требующие частой регулировки вследствие утраты эластичности резиновой мембраной, а также ротаметры с герконами, реагирующими на вращение поплавка с магнитом. И те, и другие быстро загрязняются водопроводной водой и нуждаются в периодической чистке, предотвращающей отказы сигнализации об аварийном снижении расхода охлаждающей жидкости.

Однажды пришла мысль попробовать установить в систему водяного охлаждения показавший себя безотказным в быту счетчик воды крыльчатого типа СВК-15-3. Я разобрал его счетный механизм, оставив лишь верхнюю и нижнюю платины с ведущим валом и насаженной на него "звездочкой". Вал имеет магнитную связь с находящейся в потоке воды крыльчаткой. На него примерно посередине я насадил сделанную из пластмассовой шестерни от переносной магнитолы заслонку, которая перекрывает оптическую связь между излучающим диодом и фототранзистором оптопары с открытым оптическим каналом (от неисправного принтера). Форма заслонки выбрана такой, что связь отсутствует в течение половины каждого оборота вала.

Оптопара смонтирована на стеклотекстолитовой плате, помещенной между платинами счетного механизма, разумеется, без шестерен и счетчика. Ось с заслонкой и звездочкой установлена в свои гнезда (подшипники). Получившийся датчик смонтирован непосредственно на преобразователе расхода (терминология завода-изготовителя) счетчика и подключен к водопроводу. Оптопара подключена по схеме, аналогичной использованной в окончательном варианте датчика (она будет рассмотрена ниже). Частота импульсов на коллекторе фототранзистора измерялась по их изображению на экране осциллографа. Поток заданной интенсивности создавался путем слива воды в мерную емкость. Оказалось, что частота формируемых датчиком импульсов прямо пропорциональна минутному расходу воды. При 6 л/мин она равна 3 Гц.

Пороговое устройство, формирующее сигнал о недопустимом уменьшении расхода воды, было решено строить по принципу сравнения периода повторения импульсов датчика с длительностью импульсов одновибратора. Были опробованы варианты на различных микросхемах - КР1006ВИ1, КР1561АГ1, К555АГ1. Неожиданно лучшим и требующим минимального числа деталей оказался вариант на микросхеме К155АГЗ (два одновибратора с повторным запуском). Его схема показана на рис. 1.

Рис. 1

При вращении заслонки на коллекторе фототранзистора оптопары U1 формируются импульсы, длительность которых приблизительно равна длительности пауз между ними, а частота следования зависит от расхода воды в системе охлаждения. В зависимости от того, какой из выключателей SA1-SA4 замкнут, импульсы через один из конденсаторов С1-С4 (их емкость подобрана экспериментально) поступают на вход 2 одновибратора DD1.1. При малой частоте следования их амплитуда недостаточна для его запуска и уровень напряжения на выходе 4 одновибратора остается постоянно высоким. Транзистор VT2 закрыт, а контакты реле К1 (РЭС42 исполнения РС4.569.151) разомкнуты.

С увеличением расхода воды частота вращения крыльчатки датчика и следования импульсов на коллекторе фототранзистора растет. Увеличивает ся и амплитуда импульсов на входе одновибратора. При некотором пороговом значении расхода эти импульсы начинают запускать одновибратор. Поскольку период их повторения меньше, чем длительность импульса одновибратора, происходит многократный перезапуск последнего и уровень на его выходе становится постоянно низким (это характерно для одновибратора на микросхеме К155АГЗ). Транзистор VT3 открывается, срабатывает реле К1, его контакты замыкают цепь, разрешающую работу охлаждаемого прибора. Схема подключения к разъему Х1 сигнального светодиода HL1 приведена в качестве примера.

При снижении расхода ниже порога контакты реле разомкнутся не ранее чем через 6 с (длительность импульса одновибратора). Такая задержка предотвращает ложные срабатывания сигнализатора при неравномерной подаче воды. В качестве выключателей SA1-SA4 использован блок DIP-переключателей ВДМ-4, снятый с компьютерной платы. Конденсаторы С1-С4 подбирают экспериментально, вращая вал датчика с нужной частотой маломощным электроприводом с регулируемой частотой вращения. При необходимости конденсаторы нужной емкости собирают из нескольких, включенных параллельно. Если достаточно одного значения порога, выключатели можно не устанавливать, оставив в приборе только один из конденсаторов С1-С4.

Рис. 2

Все детали сигнализатора смонтированы на печатной плате, форма которой соответствует имеющемуся внутри корпуса измерительного механизма счетчика воды СВК-15-3 свободному месту. Вид сверху и снизу показан на рис. 2. Плату располагают между пла-тинами механизма, устанавливают вал с заслонкой и звездочкой визуального контроля вращения. Свободный конец вала вставляют в предназначенное для него гнездо нижней (черной) крышки счетчика. Устанавливают верхнюю (прозрачную) крышку до защелкивания с нижней. В прозрачной крышке сделана прорезь для управления с помощью отвертки выключателями SA1-SA4. Собранный электронный блок устанавливают на "преобразователь расхода" счетчика и фиксируют его хомутом. Блок можно легко снять для проверки, ремонта или замены, не демонтируя "преобразователь расхода" из водопровода.

Вероятно, число лепестков заслонки, прерывающей поток И К излучения в оптопаре U1, можно увеличить, повысив этим частоту формируемых оптопарой импульсов Это позволило бы значительно уменьшить емкость конденсаторов в датчике. К сожалению, на практике я этой возможности не проверял.

Автор: А. Скорынин, г. Златоуст Челябинской обл.; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива NFC-ридер ST25R3918 18.08.2021 Новый ST25R3918 от STMicroelectronics - это многоцелевой NFC-ридер, поддерживающий связь в режиме "точка-точка", режим эмуляции NFC-карты, а также работу в качестве считывателя NFC. Поддерживая эмуляцию карт NFC-A и NFC-F, ридер может быть использован в качестве устройства чтения карт NFC-A / B (ISO 14443A/B), в качестве устройства чтения карт NFC-V (ISO 15693) до 53 Кбит/с, а также как пассивный инициатор и цель в соответствии с ISO 18092. Режим эмуляции карты позволяет поддерживать новейшие функции, доступные на мобильных телефонах. Конечные пользователи могут использовать свои телефоны для простого взаимодействия с приложениями, использующими данный продукт, в том числе запускать требуемое приложение на телефоне при поднесении его к устройству с ST25R3918 внутри. Допускается также программирование устройства и простая передача данных в формате NDEF. Кроме того, пользователи могут использовать специальные потоковые и прозрачные режимы аналогового интерфейса (AFE) для реализации других настраиваемых протоколов в устройствах чтения и эмуляции карт. Благодаря высокой чувствительности и приемнику с шумоподавлением ST25R3918 обеспечивает расширенный диапазон считывания и может работать с выходной мощностью около 0,5 Вт в шумных неблагоприятных условиях. В микросхеме реализован малопотребляющий режим обнаружения карты путем измерения амплитуды или фазы сигнала антенны. Маломощный RC-генератор и таймер пробуждения автоматически повторно активируют устройство через выбранный период времени, чтобы проверить наличие метки и при этом минимизировать потребление тока. Дополнительные функции включают поддержку динамической выходной мощности (DPO), которая автоматически контролирует напряженность поля в соответствии с требуемыми пределами. Кроме того, активное формирование волны (AWS) сглаживает форму волны для лучшей целостности сигнала. ST25R3918 работает в широком диапазоне напряжений питания от 2,6 до 5,5 В и в диапазоне температур от -40 до 85°C.

Другие интересные новости:

▪ E Ink Color Paper

▪ Микроконтроллеры Microchip PIC18F-Q41

▪ Калибраторы давления FLUKE

▪ Обнаружена взаимосвязь между климатом и уровнем преступности

▪ Неувязающие сапоги

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Начинающему радиолюбителю. Подборка статей

▪ статья Солнечные двигатели для моделей. Советы моделисту

▪ статья Как связаны между собой шахматы, рис и разорение? Подробный ответ

▪ статья Зимний кресс. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Микро-гидроаккумулирующая электростанция. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Полупроницаемая перегородка задерживает сахар и пропускает воду. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025