В сельском хозяйстве для регистрации уровня сыпучих продуктов используются разнообразные датчики и сигнализаторы, основанные на самых различных физических принципах. Их многообразие объясняется тем, каждый из них имеет свои ограничения по применению.
Описываемый ниже датчик надежен в работе и не требует специального обслуживания, так как в отличии лопастных и других видов уровнемеров отечественного и зарубежного производства в нём нет никаких движущихся деталей.
Этот сигнализатор может также применятся для контроля (мониторинга) уровня заполнения сыпучими веществами и жидкостями в таких отраслях промышленности, как:
– горная (дробилки, ленточные транспортеры, рештаки, отвалы, складские бункеры и т.д.);
– энергетика (котлы, уголь в угольных бункерах, древесные гранулы, мазут, нефтепродукты, зола в циклонных установках, ёмкости для сбора продуктов горения и т.д.);
– пищевая (зерно, солод, хмель, семян подсолнечника, муки, крахмала, сухого молока, пищевой соды, корковой пробки, подсолнечного масла, жиров, круп, сахарного песка и т.д.);
– синтетических материалов;
– химическая (водных растворов солей, кислот, щелочей, сыпучих кристаллических веществ, легких материалов, коллоидных растворов и т.д.);
– водоснабжение - ирригация;
– сельское хозяйство (комбикорм и его составляющие, зерно и семена в хранилищах и на элеваторах, минеральные удобрения и т.д.);
– бумажная;
– каменоломни;
– производство строительных материалов (цемент, глина, порошковые материалы, керамзит, камень, щебень, гравий, перлит, песок, карбамид, горных пород различной фракции и т.д.);
– переработки и очистки отходов производства (сточные воды, пыль и зола в циклонных установках, шлам и т.д.);
– переработка полимерных материалов (полимерные порошки, грануляты, дробленки и волокна, полистирола и т.д.);
– деревообрабатывающая промышленность (щепа, стружка, кора, пеллет и т.д.);
– шинная промышленность (технический углерод, кремниевой кислоты и т.д.);
– металлургия (дробленные горные породы и рудные материалы, коксующийся уголь, кварцевый песок и т.д.);
– стекольная (кварцевый песок и т.д.); – нефтепродуктов (керосин, дизельное топливо, бензин, мазут и его производные, битум и т.д.). Этот прибор позволяет дистанционно включать или выключать какие-либо механизмы или дополнительную сигнализацию. В основу работы прибора положено явление электроакустической обратной связи, которое обуславливает автогенерацию на звуковой частоте в усилителе с большим коэффициентом усиления.
Датчик уровня представляет собой акустически связанные излучатель (микрофон) и приёмник (телефонный капсюль). Как только между ними появиться преграда (вещество, технологический продукт), генерация срывается, и прибор включает сигнализацию. Устройство состоит из датчика, генератора, детектора сигнала, таймера с выходным ключом. На рисунке 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства. В генератор входят интегральный усилитель DA1 и датчик ВМ, устанавливаемый в бункер. Усилитель генератора нагружен телефонным капсюлем BF1 датчика. Звук, излученный телефонным капсюлем, воспринимает микрофон, и снова преобразуют его в электрический сигнал, который поступает на вход усилителя. Таким образом, возникает положительная электроакустическая обратная связь, приводящая к возбуждению генератора. В усилителе генератора есть и цепь отрицательной обратной связи через резисторы R1 и R2. Подстроечным резистором R1 можно изменить коэффициент усиления, добиваясь устойчивой работы генератора. С помощью кнопки SB1 можно проверить работоспособность сигнализатора при заполненном бункере. При нажатии кнопки SB1 возникает положительная обратная связь. Если генератор при этом возбуждается, значит, устройство исправно. Выходной сигнал генератора выпрямляется диодом VD1, заряжая конденсатор С4. Постоянное напряжение на конденсаторе управляет транзисторами VT1 и VT2, которые открываются им при достижении определенного уровня управляющего напряжения. Открытый транзистор VT1 создает возможность для работы таймера DA2, при этом на выходе 3 появляется постоянное напряжение, достаточное для срабатывания реле КV1 и свечения светодиода VD2. Транзистор VT2 закорачивает конденсатор С5, который вместе с потенциометром R7 определяет время задержки, на выключение реле КV1. Транзистор VT2 не позволяет конденсатору С5 заряжаться до тех пор, пока работает генератор. Как только прекращается генерация, транзистор VT2 закрывается, и конденсатор С5 заряжается через резистор R7. Но на выходе таймера напряжение все еще действует, и реле включено. Когда напряжение на конденсаторе С5 достигает величины около 2/3 питающего напряжения, таймер переключается и реле отключается.
