Реле за контрол на потока течност - Опростени конструкции - Схеми за начинаещи - Каталог
В системите за водно охлаждане на физически устройства се използват релета за контрол на потока течност RPZh-8, които изискват честа настройка поради загуба на еластичност на гумената мембрана, както и ротаметри с тръстикови превключватели, които реагират на въртенето на поплавък с магнит. И двете бързо се замърсяват с чешмяна вода и се нуждаят от периодично почистване, за да се предотвратят повреди в алармената система за аварийно намаляване на потока на охлаждащата течност. Веднъж дойде идеята да се опитаме да инсталираме в системата за водно охлаждане водомер тип лопатка SVK-15-3, който се оказа безпроблемен в ежедневието. Демонтирах броячния му механизъм, като оставих само горната и долната планка с монтирания на нея задвижващ вал и "звездичката". Валът има магнитна връзка с работното колело, разположено във водния поток. На него, приблизително в средата, поставих затвор, изработен от пластмасова предавка от преносим радиомагнетофон, който блокира оптичната връзка между излъчващия диод и фототранзистора на оптрона с отворен оптичен канал (от дефектен принтер). Формата на амортисьора е избрана така, че да няма комуникация по време на половината от всеки оборот на вала. Оптронът е монтиран върху стъклотекстолитна платка, поставена между пластините на броячния механизъм, разбира се, без зъбни колела и брояч. Оста с амортисьор и зъбно колело е монтирана в своите гнезда (лагери). Полученият сензор се монтира директно върху преобразувателя на потока (терминологията на производителя) на измервателния уред и се свързва към водопровода. Оптронът е свързан по схема, подобна на тази, използвана в окончателната версия на сензора (ще бъде разгледана по-долу). Честотата на импулсите на колектора на фототранзистора беше измерена от изображението им на екрана на осцилоскопа. Поток с определен интензитет се създава чрез наливане на вода в мерителен съд. Оказа се, чечестотата на импулсите, генерирани от сензора, е право пропорционална на минутния воден поток. При 6 l/min тя е равна на 3 Hz. Беше решено да се изгради прагово устройство, което генерира сигнал за неприемливо намаляване на водния поток, въз основа на принципа на сравняване на периода на повторение на импулсите на сензора с продължителността на единичните импулси на вибратора. Вариантите бяха тествани на различни микросхеми - KR1006VI1, KR1561AG1, K555AG1. Неочаквано най-добрата и изискваща минимален брой части се оказа версията на чипа K155AGZ (два единични вибратора с рестартиране). Схемата му е показана на фиг. 1.
Когато амортисьорът се върти, върху колектора на фототранзистора на оптрона U1 се образуват импулси, чиято продължителност е приблизително равна на продължителността на паузите между тях, а честотата на повторение зависи от водния поток в охладителната система. В зависимост от това кой от ключовете SA1-SA4 е затворен, импулсите през един от кондензаторите C1-C4 (капацитетът им се избира експериментално) се подават към входа 2 на единичния вибратор DD1.1. При ниска честота на повторение амплитудата им е недостатъчна за стартирането му и нивото на напрежение на изход 4 на единичния вибратор остава постоянно високо. Транзисторът VT2 е затворен и контактите на релето K1 (RES42 версия RS4.569.151) са отворени. С увеличаване на водния поток се увеличава скоростта на работното колело на сензора и повторението на импулса върху колектора на фототранзистора. Увеличава се и амплитудата на импулсите на входа на единичния вибратор. При определена прагова стойност на скоростта на потока тези импулси започват да задействат еднократния удар. Тъй като периодът им на повторение е по-малък от продължителността на единичния импулс на вибратора, последният се рестартира многократно и нивото на изхода му става постоянно ниско (това е характерно за единичен вибратор на чипа K155AGZ). Транзисторът VT3 се отваря, релето K1 се активира, токонтактите затварят веригата, която позволява работата на охладеното устройство. Като пример е дадена схемата на свързване на сигналния светодиод HL1 към конектора X1. Когато дебитът падне под прага, контактите на релето ще се отворят не по-рано от 6 s (продължителност на импулса на унивибратора). Това забавяне предотвратява фалшиво задействане на сигнализатора при неравномерно подаване на вода. Като превключватели SA1-SA4 беше използван блок от DIP превключватели VDM-4, отстранен от компютърната платка. Кондензаторите C1-C4 се избират експериментално чрез завъртане на сензорния вал на желаната честота с електрическо задвижване с ниска мощност с регулируема скорост. Ако е необходимо, кондензатори с необходимия капацитет се сглобяват от няколко паралелно свързани. Ако една прагова стойност е достатъчна, превключвателите могат да бъдат пропуснати, оставяйки само един от кондензаторите C1-C4 в устройството.
Фиг. 2Всички части на сигнализатора са монтирани на печатна платка, чиято форма съответства на свободното пространство вътре в тялото на измервателния механизъм на водомера SVK-15-3. Изгледите отгоре и отдолу са показани на фиг. 2. Платката се поставя между пластините на механизма, монтира се вал с демпфер и звездичка за визуален контрол на въртенето. Свободният край на вала се вкарва в предназначената за него муфа в долния (черен) капак на измервателния уред. Поставете горния (прозрачен) капак, докато щракне на място с долния. В прозрачния капак е направен слот за управление на превключватели SA1-SA4 с отвертка. Сглобеният електронен блок се монтира върху "конвертора на потока" на измервателния уред и се фиксира със скоба. Уредът може лесно да бъде демонтиран за проверка, ремонт или подмяна, без да се налага да отстранявате "конвертора на потока" от водоснабдяването.
Вероятно броят на лопатките на амортисьора, прекъсващ потока на инфрачервеното лъчение в оптрона U1, може да бъде увеличен чрез увеличаванетази честота, генерирана от опто-двойката импулси.Това би намалило значително капацитета на кондензаторите в сензора. За съжаление не съм тествал тази възможност на практика.
Автор: А. Скоринин, Златоуст, Челябинска област