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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Семейство легких ультрабуков-трансформеров NEC LaVie Hybrid Zero 21.01.2015 Компания NEC официально представила линейку ультрабуков LaVie Hybrid Zero, которые пришли на смену моделям серии LaVie Z. Основное отличие новинок от предшественников - современная аппаратная платформа (Intel Haswell заменена на Broadwell) и иной корпус, обеспечивающий трансформацию ноутбука в планшет за счет большого угла вращения крышки (в моделях HZ750 и HZ650). Модель HZ550 является самой легкой в серии - 779 граммов. В ее оснащение входит двухъядерный процессор Intel Core i5-5200U (2,2-2,7 ГГц), экран диагональю 13,3 дюйма разрешением 2560 х 1440 точек, 4 ГБ оперативной памяти, SSD объемом 128 ГБ. Заявленное время автономной работы в данном случае - 5,9 часа. В конфигурации модели HZ750 - сенсорный дисплей с точно такими же характеристиками и SSD объемом 128 ГБ, но процессор уже Intel Core i7-5500U (2,4-3,0 ГГц), а объем ОЗУ составляет 8 ГБ. Автономность и масса этой модели - 9 часов и 926 граммов. Что же касается средней модели HZ650, то от HZ550 она отличается наличием сенсорного дисплея меньшего разрешения (1920 х 1080 точек), большей массой (926 граммов) и автономностью (до 11,6 часа). В стандартное оснащение любого представителя серии LaVie Hybrid Zero входят адаптеры Wi-Fi 802.11n и Bluetooth 4.0, слот для карт SD, web-камера разрешением 0,9 Мп, два порта USB 3.0 и видеовыход HDMI, громкоговорители суммарной мощностью 2 Вт, звуковой процессор Yamaha AudioEngine. Габариты моделей HZ750 и HZ650 - 319 х 217 х 16,9 мм. HZ550 отличается лишь меньшей шириной - 212 мм. Ноутбуки поступят в продажу уже в феврале.

Другие интересные новости:

▪ Объектив TTArtisan 23mm F1.4

▪ Распознавание людей на расстоянии по сердцебиению

▪ Кремниевые светодиоды светятся в 100 раз ярче

▪ Бактерии могут выжить в межпланетном путешествии

▪ Спортивные пенсионеры реже умирают от инфарктов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Моделирование. Подборка статей

▪ статья Травматология и ортопедия. Шпаргалка

▪ статья На какую глубину способна погружаться морская черепаха? Подробный ответ

▪ статья Паркетчик. Должностная инструкция

▪ статья Черные и цветные металлы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Почему работает пульверизатор? Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025