液体フロー制御リレー。スキーム、説明

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液体流量制御リレー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この記事の著者は、彼の仕事の性質上、X 線分光計などの複雑な物理デバイスを冷却する水の流れを制御する必要がありました。この目的のために提供されたセンサーは信頼性が低く、頻繁なメンテナンス、修理、交換が必要であることが判明しました。シンプルな（K155AGZチップがXNUMXつだけ）電子アセンブリが追加された安価な家庭用水道メーターの助けを借りて、すべての問題が解決されました。

物理デバイスの水冷システムでは、ゴム膜の弾力性が失われるために頻繁な調整が必要な液体フロー制御リレーRPZh-8と、フロートの回転に応答するリードスイッチを備えた回転計が使用されます。磁石。どちらも水道水ですぐに汚染されるため、冷却水の流れが緊急に減少した場合の警報システムの故障を防ぐために、定期的な洗浄が必要です。

ある日、日常生活で問題がないことが証明された翼型水道メーターSVK-15-3を水冷システムに取り付けようとする考えが浮かびました。ドライブシャフトと「アスタリスク」が取り付けられた上下のプレートだけを残して、カウント機構を解体しました。シャフトは、水流内にあるインペラーと磁気接続されています。そのほぼ中央に、ポータブルラジオテープレコーダーのプラスチック製ギアで作られたシャッターを植えました。これは、（故障したプリンターからの）光チャネルが開いているオプトカプラーの発光ダイオードとフォトトランジスタ間の光接続をブロックします。ダンパーの形状は、シャフトの各回転の半分の間は通信がないように選択されています。

オプトカプラーは、カウント機構のプレート間に配置されたファイバーグラスボードに取り付けられています。もちろん、ギアやカウンターはありません。ダンパーとスプロケットを備えた車軸は、ソケット（ベアリング）に取り付けられています。得られたセンサーは、メーターの流量変換器 (メーカーの用語) に直接取り付けられ、給水に接続されます。オプトカプラーは、センサーの最終バージョンで使用されているものと同様のスキームに従って接続されます (以下で説明します)。フォトトランジスタコレクタでのパルス周波数は、オシロスコープ画面上の画像から測定されました。測定容器に水を入れて一定の強さの流れを作りました。センサーが生成するパルスの周波数は、微小な水の流れに正比例することがわかりました。毎分 6 リットルでは、3 Hz に相当します。

センサーパルスの繰り返し周期を単一のバイブレータパルスの持続時間と比較するという原理に基づいて、水流の許容できない減少に関する信号を生成するしきい値デバイスを構築することが決定されました。バリアントは、さまざまなマイクロ回路（KR1006VI1、KR1561AG1、K555AG1）でテストされました。予想外に、最良かつ最小数の部品を必要とするのは、K155AGZ チップ (再起動を伴う 1 つの単一バイブレータ) のバージョンであることが判明しました。そのスキームを図に示します。 XNUMX。

液体フロー制御リレー
図。 1

ダンパーが回転すると、オプトカプラーU1のフォトトランジスタのコレクターにパルスが形成され、その持続時間はそれらの間の休止時間とほぼ等しく、繰り返し率は冷却システム内の水の流れに依存します。どのスイッチ SA1-SA4 が閉じているかに応じて、コンデンサ C1-C4 の 2 つ (それらの静電容量は実験的に選択されます) を通るパルスは、単一バイブレータ DD1.1 の入力 4 に供給されます。繰り返し率が低いと、それらの振幅はそれを開始するには不十分であり、単一のバイブレータの出力 2 の電圧レベルは常に高いままです。トランジスタ VT1 が閉じ、リレー K42 (RES4.569.151 バージョン RSXNUMX) の接点が開きます。

水流が増加すると、センサーインペラーの速度とフォトトランジスターのコレクターでのパルスの繰り返しが増加します。単一バイブレータの入力におけるパルスの振幅も増加します。流量の特定のしきい値で、これらのパルスがワンショットをトリガーし始めます。それらの繰り返しの期間は単一のバイブレータパルスの持続時間よりも短いため、後者は複数回再起動し、その出力のレベルは常に低くなります (これは、K155AGZ チップ上の単一のバイブレータで一般的です)。トランジスタVT3が開き、リレーK1が作動し、その接点が回路を閉じて、冷却されたデバイスの動作を可能にします。シグナル LED HL1 の X1 コネクタへの接続図は、例として示されています。

流量がしきい値を下回ると、リレー接点は 6 秒後 (ユニバイブレータのパルス持続時間) 以内に開きます。この遅延により、給水が不均一な場合に信号装置が誤って作動するのを防ぎます。スイッチSA1-SA4として、コンピューターボードから取り外したDIPスイッチVDM-4のブロックを使用しました。コンデンサ C1 ～ C4 は、速度を調整できる低電力の電気駆動装置を使用して、センサーシャフトを目的の周波数で回転させることによって、実験的に選択されます。必要に応じて、必要な容量のコンデンサを並列に接続したものから組み立てます。 1 つのしきい値で十分な場合は、スイッチを省略して、コンデンサ C4 ～ CXNUMX の XNUMX つだけをデバイスに残すことができます。

液体フロー制御リレー
図。 2

信号装置のすべての部品はプリント回路基板に取り付けられており、その形状はSVK-15-3水道メーターの測定機構の本体内部の自由空間に対応しています。上から見た図と下から見た図を図に示します。 2.ボードはメカニズムのプレートの間に配置され、ダンパー付きのシャフトと視覚的な回転制御用のアスタリスクが取り付けられています。シャフトの自由端は、メーターの下部（黒い）カバーにあるソケットに挿入されます。上部 (透明) カバーを下部にカチッとはまるまで取り付けます。ドライバーでSA1～SA4スイッチを制御するためのスロットが透明カバーに作られています。組み立てられた電子ユニットは、メーターの「流量変換器」に取り付けられ、クランプで固定されます。ユニットは、給水から「流量変換器」を取り外すことなく、検査、修理、または交換のために簡単に取り外すことができます。

オプトカプラー U1 内の IR 放射の流れを遮断するダンパーブレードの数は、オプトカプラーによって生成されるパルスの周波数を増加させることによって増やすことができる可能性があります. これにより、センサー内のコンデンサの静電容量が大幅に減少します. 残念ながら、私はこの可能性を実際にテストしていません。

著者: A. Skorynin、ズラトウスト、チェリャビンスク州。出版物: radioradar.net

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