[实用新型]电容式料位器

说明书

本实用新型涉及一种料位控制器，特别是一种电容式料位器，包括料位器盒和探头，按盛料容器设定的料位标准，控制进料或停料。

国内现有的料位控制器有阻旋式、薄膜式、电容式三大类。其中阻旋式和薄膜式均由到达料位后物料对探测装置施加机械力。通过力的传递触发机电设备动作，控制进料或停料。阻旋式、薄膜式由于机械强度差、使用不可靠、寿命短。现有的电容式料位器由于其动作点取在选频状态，因此工作也极不稳定，上述三类料位控制器维修率高，还会因料位信号的错误给物料加工系统设备造成损坏。

本实用新型的目的在于提供一种选取料位信号准确、可靠，通过料位点的物料状态转换成电信号从而控制物料设备进料或停料的电容式料位器。

本实用新型的任务是这样实现的：料位器盒和探头均用金属材料制成，探头的一端通过绝缘材料与料位器盒相联接，使之成为产生料位信号的探测电容，料位器盒内装有料位控制电路，该电路由电容三点式振荡电路、信号处理电路和施密特触发电路依次连接构成，探测电容是电容三点式振荡电路中的一个元件，它通过探头将物料在料位的有、无状态，反映为电容值增大或降低，并转换成振幅的小或大，再经信号处理电路放大、成为低电平或高电平供施密特触发电路控制物料设备的进料或停料。

本实用新型提供的电容式料位器，对黄沙、石子、塑料、粮食和液体类的物料均能进行容器内料位的控制，电路调试方便，信号准确，料位控制可靠。

以下用实施例结合附图对本实用新型的具体结构再作再一步的描述：

图1为本实用新型提供的一种电容式料位器的结构剖面图。

图2为图1结构的右视图。

图3为图1结构的左视图。

图4为图1结构中的料位控制电路图。

图5为图1结构料位指示电路图。

图6为本实用新型提供的电容式料位器使用状态参考图。

图7为物料进给控制线路图。

图1、图2、图3示出了本实用新型提供的一种电容式料位器的结构。料位器盒体和盒盖经螺钉联接而成，盒体内设有凸台，料位控制线路板3用螺钉固定在该凸台上。盒体前端是一个接口，接口前端外圆带有与物料容器相联接的螺纹，接口前端内圆与一个绝缘体2相配合，探头1与该绝缘体2的中央相配合。探头1和料位器盒4均采用金属材料，使两者经绝缘体隔离，组成作为料位信号的探测电容C₂。料位器盒的盒盖上装有反映盛料容器料位的指示灯HD和LD。如图4所示，料位控制电路的第一个部分是电容三点式振荡电路，其中C₁、C₂对振荡频率、振荡幅度起主要作用，选择C₂作为料位探测电容，可使探头1周围的分布电容及后级的负载对本振荡电路的影响最小。BG₁的发射极是探测信号的取样点。其工作过程是：一旦有物料介入探头1，即相当于C₂增大、A点的高频分压降低、反馈量减小、取样点振幅降低；若探头1无物料介入，即相当于C₂减小、A点的高频分压升高、反馈量增大、取样点振幅升高；第二部份是信号处理电路。该电路中的D₁、C₆对前级取样的高频信号整形，经BG₂放大，再由BG₃把放大了的信号变换成低电平或高电平的形式从B点输出；第三部分是一个用分立元件组成的施密特触发电路，其中BG₄的负载是R₈（10KΩ），BG₅的负载是继电器J（4099系列DC12V）本实施例J一常闭触头接入物料设备控制电路。它的特点是两个转换状态所需的门限电平不重合，取消了电路工作中的临界点。其工作a状态是：当B点为低电平时，BG₄截止、BG₅导通，电流达40mA，J吸合（常闭触头断开）；b状态是：当B点为高电平时BG₄导通、BG₅截止，电流只有1mA左右，J释放（常闭触头接通）。因此，两个状态电流值之差达近40倍。两个状态的电流都经过R₁₀，由欧姆定律得知，电流大时R₁₀上的压降大，电流小时R₁₀上压降小，因此从上述a状态翻转到b状态所需的门限电位，比从b状态翻转到a状态高，做到了两个门限电位不重合。第三部分施密特触发电路，还包括了一个在使用交流电时的变压、整流器，当然，在使用直流电源时略去。

在料位控制电路中取适当的R₄、R₅值，调整R₂至J吸合时B点为低电平，J释放时B点为高电平；取适当的R₈、R₉、R₁₀值使J吸合时，J两端的电压为其工作电压；调整R₂当物料介入探头时J吸合，离开探头时J释放。由J的吸合和释放控制物料进给系统的停料和进料。电容式料位器的使用如图6所示，可将其固定在盛料容器7的高处和低处，根据需要在高位可以垂直安装。图6中5为输送管道，9为物料加工机。其对物料设备的控制电路如图7所示，J₁在盛料容器高料位处的电容式料位器6中，J₂在低料位处的电容式料位器8中，电机D是物料进给系统的动力源。TA和QA是手动控制按钮。当合上K时C得电，触头自锁，电机运转、物料进给。当盛料容器7低料位有料时，该处的电容式料位器8中的探测电容值增大、J₂吸合、常闭触头断开，但电路仍由C触头接通，物料仍继续进给。同理，当物料到达高料位时，该处的J₁吸合，C失电、触头断开，电机停转，物料进给停止。当从高料位下降后，J₁释放、常闭触头接通，但因低料位处仍有物料，故J₂仍吸合、电路不通，直到物料卸完，低料位处的探测电容值降低，J₂才释放，常闭触头接通，C又得电、电机运转，物料又开始进给。图5为料位指示电路，当物料介入探头时，J吸合HD指示灯亮，物料低于探头时，J释放LD指示灯亮。