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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Relé de control de flujo de líquido. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Relojes, temporizadores, relés, interruptores de carga El autor de este artículo, por la naturaleza de su trabajo, tuvo que controlar el flujo de agua que enfría dispositivos físicos complejos, por ejemplo, espectrómetros de rayos X. Los sensores provistos para este propósito resultaron ser poco confiables y requerían mantenimiento, reparación y reemplazo frecuentes. Todos los problemas se resolvieron con la ayuda de un medidor de agua doméstico económico, al que se agregó un ensamblaje electrónico simple (solo un chip K155AGZ). En los sistemas de enfriamiento de agua para dispositivos físicos, se utilizan relés de control de flujo de líquido RPZh-8, que requieren ajustes frecuentes debido a la pérdida de elasticidad de la membrana de goma, así como rotámetros con interruptores de láminas que responden a la rotación de un flotador con un imán. Ambos se contaminan rápidamente con agua del grifo y necesitan una limpieza periódica para evitar fallas en el sistema de alarma por una disminución de emergencia en el flujo de refrigerante. Una vez que surgió la idea de intentar instalar en el sistema de refrigeración por agua un medidor de agua del tipo de paleta SVK-15-3 que demostró ser libre de problemas en la vida cotidiana. Desmonté su mecanismo de conteo, dejando solo las placas superior e inferior con el eje de transmisión y el "asterisco" montado en él. El eje tiene una conexión magnética con el impulsor ubicado en el flujo de agua. En él, aproximadamente en el medio, planté un obturador hecho de engranajes de plástico de una grabadora de radio portátil, que bloquea la conexión óptica entre el diodo emisor y el fototransistor del optoacoplador con un canal óptico abierto (de una impresora defectuosa). La forma del amortiguador se elige de manera que no haya comunicación durante la mitad de cada revolución del eje. El optoacoplador está montado sobre una placa de fibra de vidrio colocada entre las placas del mecanismo de conteo, por supuesto, sin engranajes y sin contador. El eje con amortiguador y rueda dentada se instala en sus casquillos (cojinetes). El sensor resultante se monta directamente en el convertidor de flujo (terminología del fabricante) del medidor y se conecta al suministro de agua. El optoacoplador se conecta según un esquema similar al utilizado en la versión final del sensor (se discutirá más adelante). La frecuencia del pulso en el colector del fototransistor se midió a partir de su imagen en la pantalla del osciloscopio. Se creaba un caudal de una determinada intensidad vertiendo agua en un recipiente medidor. Resultó que la frecuencia de los pulsos generados por el sensor es directamente proporcional al flujo de agua por minuto. A 6 l/min es igual a 3 Hz. Se decidió construir un dispositivo de umbral que genera una señal sobre una disminución inaceptable en el flujo de agua basado en el principio de comparar el período de repetición de los pulsos del sensor con la duración de los pulsos vibradores individuales. Las variantes se probaron en varios microcircuitos: KR1006VI1, KR1561AG1, K555AG1. Inesperadamente, la mejor y la que requería el mínimo número de piezas resultó ser la versión en el chip K155AGZ (dos vibradores individuales con reinicio). Su esquema se muestra en la Fig. una.
Cuando el amortiguador gira, se forman pulsos en el colector del fototransistor del optoacoplador U1, cuya duración es aproximadamente igual a la duración de las pausas entre ellos, y la tasa de repetición depende del flujo de agua en el sistema de refrigeración. Dependiendo de cuál de los interruptores SA1-SA4 esté cerrado, los pulsos a través de uno de los condensadores C1-C4 (su capacitancia se selecciona experimentalmente) se alimentan a la entrada 2 del vibrador único DD1.1. Con una tasa de repetición baja, su amplitud es insuficiente para ponerlo en marcha y el nivel de voltaje en la salida 4 del vibrador único permanece constantemente alto. El transistor VT2 está cerrado y los contactos del relé K1 (RES42 versión RS4.569.151) están abiertos. Con un aumento en el flujo de agua, aumenta la velocidad de rotación del impulsor del sensor y la repetición de pulsos en el colector del fototransistor. La amplitud de los pulsos a la entrada del vibrador individual también aumenta. En un cierto valor de umbral de la tasa de flujo, estos pulsos comienzan a disparar el one-shot. Dado que el período de su repetición es menor que la duración del pulso de vibrador único, este último se reinicia varias veces y el nivel en su salida se vuelve constantemente bajo (esto es típico para un vibrador único en el chip K155AGZ). El transistor VT3 se abre, el relé K1 se activa, sus contactos cierran el circuito que permite el funcionamiento del dispositivo refrigerado. Se da como ejemplo el esquema de conexión del LED de señal HL1 al conector X1. Cuando el caudal cae por debajo del umbral, los contactos del relé se abrirán no antes de los 6 s (duración del pulso del univibrador). Este retraso evita la activación falsa del dispositivo de señalización en caso de suministro de agua irregular. Como interruptores SA1-SA4, se utilizó un bloque de interruptores DIP VDM-4, retirados de la placa de la computadora. Los condensadores C1-C4 se seleccionan experimentalmente girando el eje del sensor a la frecuencia deseada con un accionamiento eléctrico de baja potencia con velocidad ajustable. Si es necesario, los condensadores de la capacidad requerida se ensamblan a partir de varios conectados en paralelo. Si un valor de umbral es suficiente, se pueden omitir los interruptores, dejando solo uno de los condensadores C1-C4 en el dispositivo.
Todas las partes del dispositivo de señalización están montadas en una placa de circuito impreso, cuya forma corresponde al espacio libre dentro del cuerpo del mecanismo de medición del medidor de agua SVK-15-3. Las vistas superior e inferior se muestran en la fig. 2. El tablero se coloca entre las placas del mecanismo, se instala un eje con un amortiguador y un asterisco para el control visual de la rotación. El extremo libre del eje se inserta en el casquillo previsto para él en la tapa inferior (negra) del medidor. Instale la cubierta superior (transparente) hasta que encaje en su lugar con la parte inferior. Se hace una ranura en la cubierta transparente para controlar los interruptores SA1-SA4 con un destornillador. La unidad electrónica ensamblada se instala en el "convertidor de flujo" del medidor y se fija con una abrazadera. La unidad se puede quitar fácilmente para inspección, reparación o reemplazo sin tener que quitar el "convertidor de flujo" del suministro de agua. Es probable que el número de álabes amortiguadores que interrumpen el flujo de radiación IR en el optoacoplador U1 pueda incrementarse aumentando la frecuencia de los pulsos generados por el optoacoplador, lo que reduciría significativamente la capacitancia de los capacitores en el sensor. Desafortunadamente, no he probado esta posibilidad en la práctica. Autor: A. Skorynin, Zlatoust, Región de Chelyabinsk; Publicación: radioradar.net
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