高低料位测量中设有两个料位传感器,即高料位传感器及低料位传感器。当储料仓的物料高于设定的高料位时,高料位传感器动作,通过电路发出声、光报警,并切断送料装置的.电源,停止送料,以免溢出。当储料仓料位低于设定的低料位时,低料位传感器动作,通过电路发出声、光报警,提醒工人开动送料装置,进行送料。
工作原理
微型料位传感器因其原理不同而各异,如电容式、超声波式、核辐射式、音叉式等。这里介绍的一种新颖微型料位传感器,它的工作原理与音叉式相似,但结构则完全不同。
微型料位传感器由振荡器、整流器、电压比较器及驱动器四部分组成,其电路如下图所示。
振荡器是由运算放大器IC1组成的一种白激振荡器。压电陶瓷片接在运算放大器的反馈回路,其振荡频率是压电陶瓷片的自振频率。由于采用单电源供电,运算放大器同相端接入R4=R5的分压器。振荡器经耦合电容C2输出。
整流器是将振荡输出的交流电压经Dl整流成直流,并经R7、R8分压及C3滤波后,获得一个固定的直流电压。
电压比较器由运算放大器IC2组成,其同相端输入是经整流、分压的固定电压,其反相端输入是由R9、R10分压器分压的参考电压。当振荡器振荡时,电压比较器同相端的电压大于参考电压,使电压比较器输出为高电平;若振荡器停振,则电压比较器输出为低电平。
驱动器是由一级晶体三极管组成,它接成集电极开路状态,以便用户接各种不同负载(如继电器、蜂鸣器、LED显示器等)。在电压比较器输出高电平时,晶体管饱和导通,负载得电工作;当电压比较器输出为低电平时,晶体管截止,负载不r作。在高料位传感器工作时,当物料(颗粒状或粉末状)未接触到振荡器压电陶瓷片,振荡器起振,电压比较器输出高电平,驱动晶体三极管导通,负载通电;当物料升高接触到振荡器压电陶瓷片,并高于料位传感器时,则振荡器停振,电压比较器输出低电平,三极管截止,负载不通电。
低料位传感器工作状态与上述相似。从传感器的工作状态来看,它是一种开关型传感器,所以也称为料位开关。
外形尺寸与内部结构
微型料位传感器的外形及尺寸如下图所示。它可用两个M3的螺钉同定在储料仓上,由3针插头与电路连接。
微型料位传感器内部是:这是一种嗥膜电路,所有的电路都装在一片n.6mm厚的陶瓷基板上,电阻均为印制电阻,其它元器件为贴片元件,压电陶瓷片胶粘在铝合金的壳体上。
特点
微型料位传感器的特点是:①灵敏度高;②工作可靠,③尺寸小;④工作电压范围宽(6~30Vdc);一般在9~12V电压范围内工作;⑤工作温度范围为-10~+50℃;⑥驱动电流可达300mA(饱和导通);⑦安装方便。
这种传感器有常闭型(振荡器起振时,驱动器导通)、常开型(振荡器起振时,驱动器截止)两种,其外形及电路基本相同,仅整流部分与电压比较器接法上有些差别。
1.高料位电路高料位电路如上图所示。高料位测量时,要求料位达到设定位置就发出声、光报警,并切断送料设备的电源使送料停止。
上图(a)是料位传感器(常闭型)及控制电路,上图(b)是送料设备的电机控制电路。
在料位未达到设定高度时,继电器J吸合,使琳电器常开触头J1闭合,接触器C线圈通电,使三相触头c闭合,若三相开关H合上,则三相电机运转,进行送料。与此同时,LED1(绿色)亮,表示料位未超过设定的高位。继电器J的常闭触头J2释放,LED2(红色)及蜂鸣器不发声。
当输送的料达到高料位时,料位传感器停振,继电器J得电,LED1灭,Jl释放,接触器C线圈断电,三相触头释放,电机停止运转,送料停止;继电器J2闭合,使LED2点亮及蜂鸣器发声进行报警。
2.低料位电路低料位电路如上图所示。在料位高于没定的低料位时,物料与振动的压电陶瓷片接触,传感器停振,继电器J不吸合,则LED2(绿色)亮;当料位低于设定低料位时,侍感器振荡器起振,继电器J吸合.LED1(红色)亮.J2触头闭合,发出蜂鸣声报警,而J1触头则断开,使LED2(绿色)熄灭。
使用注意事项
这种微型料位传感器的振动膜片是铜质的,所以适用于轻质的固体小颗粒料或粉末料,并且要求粉无粘滞性.以免影响工作。
由于输送到储料仓的料不平,一般呈锥形(如上图所示),所以高料位传感器不应装得太高,以免料超过进料口,而传感器尚来工作(上图中A)。一般低料位不宜装得过低(上图中D)。因为这样会使物料直接落在振动膜上,造成误报;也容易造成送料不及时而出现不能连续生产。
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