Принцип действия прибора основан на использовании токопроводящих свойств жидкости. В случае соприкосновения жидкости с соответствующими электродами датчика уровня на вход прибора поступают электрические сигналы. Прибор обрабатывает их по заданному алгоритму и формирует команды управления исполнительным электромагнитным реле.

Внимание

Если вместо жидкости используется суспензия или эмульсия, кондуктометрический способ контроля неэффективен. Во время эксплуатации на электроды датчиков из суспензии или эмульсии осаждаются частицы, приводящие к изоляции датчиков.

Функциональная схема прибора приведена на рисунке.

Состав прибора:

• входные устройства ОУ1...ОУ3 предназначены для обработки сигналов датчиков уровня;
• блок логики предназначен для формирования сигналов управления выходным реле «Работа»;
• выходные электромагнитные реле «Верх» и «Работа» предназначены для управления исполнительными механизмами;
• блок питания предназначен для обеспечения схемы стабилизированным напряжением 12 В постоянного тока;
• К1…К4 – коммутаторы электрических сигналов.

Для обработки сигналов датчиков в схеме предусмотрены три входных пороговых устройства (компаратора) на операционных усилителях ОУ1...ОУЗ. Каждый из компараторов сравнивает напряжение сигнала, поступающего на его вход (Uвх.), с напряжением опорного источника (Uопор.) и в случае выполнения условия Uвх. < Uопор., переключается в состояние соответствующее достижению заданного уровня. Входной сигнал, обеспечивающий выполнение условия Uвх. < Uопор., изменяется в случае срабатывания соответствующего датчика уровня, который замыкает вход компаратора (напрямую или через сопротивление элементов датчика) с общей точкой схемы.

В приборе предусмотрена ступенчатая регулировка напряжения Uопор. Данная регулировка позволяет изменять чувствительность компараторов.

В случае использования для контроля уровня кондуктометрических датчиков регулировка Uопор позволяет настраивать прибор на работу с различными по степени электропроводности жидкостями.

Напряжение Uопор. изменяется с помощью коммутатора К3.

Уровень контролируется с помощью трех датчиков, которые устанавливаются в резервуаре на заданных по условиям технологического процесса отметках (нижней, промежуточной, верхней) и подключаются соответственно к сигнальным входам прибора Вх.1, Вх.2, Вх.3.

Один из электродов является общим для всей схемы контроля. Электрод устанавливается в резервуаре так, чтобы его рабочая часть находилась в постоянном контакте с жидкостью во всем диапазоне контроля (от нижнего уровня до верхнего включительно). Электрод подключается к контакту «Общий» (см. рисунок).

Предупреждение

Во время контроля уровней жидкости в металлическом резервуаре в качестве общего электрода следует использовать корпус резервуара (см. рисунок).

Для управления технологическим оборудованием прибор оснащен двумя встроенными электромагнитными реле.

Первое реле («Верх») формирует аварийный сигнал в случае превышения контролируемым веществом предельного верхнего уровня. Реле управляется по сигналам компаратора ОУ3 и включается в случае замыкания датчика верхнего уровня. Контакты реле могут быть использованы как для включения внешней сигнализации, так и для ввода в действие дополнительных технических средств, предотвращающих развитие аварии.

Второе реле («Работа») управляет электроприводом исполнительного механизма (электрического насоса, электромагнитного клапана и т. п.), выполняющего в системе функции регулятора уровня. Работой второго реле управляет блок логики по сигналам компараторов ОУ1 и ОУ2 (от датчиков нижнего и промежуточного уровней) или по командам от кнопок ручного управления. Блок логики управляет реле как в ручном, так и в автоматическом режиме.

В ручном режиме реле «Работа» управляется кнопками и независимо от состояния датчиков. В случае необходимости действие кнопок ручного управления можно заблокировать с помощью коммутатора К4.

В автоматическом режиме реле «Работа» управляется по сигналам датчиков уровней в соответствии с заданным алгоритмом работы регулятора.

Алгоритм работы задается с помощью коммутатора К2, исходя из задачи регулятора поддержания уровня: заполнение резервуара или его опорожнение.

Прибор работает по следующим алгоритмам:

• заполнение резервуара по гистерезисному закону.

  Режим используется в случаях, когда регулятор должен поддерживать заданный уровень в резервуаре путем подпитки его от внешнего источника. В этом режиме реле «Работа», управляющее регулятором, включается после размыкания датчика нижнего уровня, а выключается только в случае замыкания датчика промежуточного уровня. Наличие зоны гистерезиса между точками включения и выключения регулятора обеспечивает уверенное (без «дребезга») срабатывание пусковых коммутационных устройств и экономичный режим работы регулятора. Временная диаграмма работы выходных реле прибора в этом режиме представлена на рисунке;

• опорожнение резервуара по гистерезисному закону.

  Данный режим работы используется в случаях, когда регулятор должен поддерживать заданный уровень посредством отбора рабочего вещества из резервуара. В этом режиме реле «Работа» включается после замыкания датчика промежуточного уровня и выключается только в случае размыкания датчика нижнего уровня. Временная диаграмма работы выходных реле прибора в этом режиме представлена на рисунке;

• заполнение резервуара без гистерезиса.

  Данный режим работы используется в случаях, когда регулятор должен под­дер­живать заданный уровень путем подпитки резервуара, но гистерезиса между точками его включения и выключения не требуется. В этом режиме реле «Работа» включается после размыкания датчика нижнего уровня, а выключается при его замыкании;

• опорожнение резервуара без гистерезиса.

  Данный режим работы используется в случаях, когда регулятор должен поддерживать заданный уровень посредством отбора рабочего вещества из резервуара, но гистерезиса между точками его включения и выключения не требуется. В этом режиме реле «Работа» включается после замыкания датчика нижнего уровня, а выключается при его размыкании.

На лицевой панели прибора расположены элементы индикации и управления (см. рисунок):

• семь светодиодов;
• три кнопки.

Назначение кнопок

Кнопка	Режим эксплуатации прибора	Значение
	Работа	Переключение регулятора на автоматический режим работы
	Работа	Запуск регулятора в ручном режиме
	Работа	Остановка регулятора в ручном режиме

После подачи питания прибор самостоятельно переходит в режим автоматического управления регулятором, поддерживающим уровень в резервуаре, и работает в соответствии с выбранным во время настройки алгоритмом.

Во время выполнения технологического процесса уровень в резервуаре визуально контролируется по состоянию светодиодов «УРОВЕНЬ» включение регулятора – по засветке светодиода «РАБОТА».

Регулятор переводится в режим ручного управления (если данный режим не заблокирован на коммутаторе К4) кратковременным нажатием одной из кнопок или и контролируется по отключению светодиода «АВТ», а также по состоянию светодиода «РАБОТА», которое должно соответствовать поданной команде.

Внимание

Во время работы в режиме ручного управления следует помнить, что любая поданная команда исполняется регулятором независимо от состояния датчиков уровня и действует вплоть до ее отмены. Отменить поданную команду можно кратковременным нажатием на противоположную по назначению кнопку.

Для перевода регулятора в режим автоматического управления следует нажать кнопку . Светодиод «АВТ.» должен начать светиться.