Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ О ПОЯВЛЕНИИ ВОДЫ В ШАХТАХ ИЛИ ОБ ИЗМЕНЕНИИ УРОВНЯ ВОДЫ В БАКАХ И ВОДОЕМАХ

В настоящее время существует большое число устройств для сигнализации о подъеме воды в шахтах. Первоначально применялись устройства с поплавком, который, при повышении уровня воды приводил в действие соответствующее сигнальное приспособление механическим путем. По вполне понятным причинам, важнейшей из которых является невозможность передачи сигнала на более или менее значительное расстояние механическим путем, появились устройства с электрической сигнальной цепью, замыкаемой поплавком. Однако, несмотря на значительные конструктивные усовершенствования подобных устройств, наличие поплавка делает их не вполне надежными в работе, так как по тем или иным причинам поплавок иногда задерживается в своем подъеме, а кроме того, во всяком случае, часть тех кинематических связей, которыми поплавок приводит в действие контакт электрической сигнальной цепи, должна быть помещаема в самой шахте, где легко может быть повреждена, несмотря на самые тщательные предосторожности.

Поэтому перешли к устройствам, работающим чисто электрическим путем; в этих устройствах нет никаких механических передач или вообще подвижных частей, которые надо было бы помещать в шахте. В последней находятся одни только электроды электрической сигнальной цепи, которые электрически изолированы друг от друга и замыкаются через воду при ее подъеме. Вполне естественно, что электроды и части электрических проводов, проходящих в шахту, могут быть вполне надежно защищены от случайных повреждений, что делают только что описанные устройства вполне надежными в работе.

Однако, широкому распространению последних устройств, несмотря на целый ряд преимуществ, препятствует то обстоятельство, что требуется иметь значительной мощности и напряжения источник электрической энергии или очень чувствительные сигнальные аппараты. Как то, так и другое значительно повышает стоимость оборудования.

Известны также устройства для указания уровня жидкости, в которых применен конденсатор с пластинами, опущенными в жидкость и расположенными перпендикулярно или наклонно к ее поверхности. По мере подъема жидкости электроемкость такого конденсатора изменяется и по ее изменению возможно судить об уровне жидкости. Такое устройство имеет то неудобство, что оно может применяться при неизолированных поверхностях пластин только для жидкостей, являющихся непроводником электрического тока; при применении же для других жидкостей приходится поверхности пластин конденсатора покрывать слоем изолирующего материала.

Предлагаемое устройство относится к последнему типу устройств для определения уровня жидкости и отличается от него только тем, что одной из пластин конденсатора служит самая жидкость, а вторая пластина помещена вне поверхности жидкости. Для измерения изменения электроемкости такого конденсатора при изменении уровня жидкости применена схема с электронной лампой.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства вместе с электрической схемой.

В штреке, баке или водоеме помещается на некотором расстоянии от уровня жидкости 3 (или поверхности штрека) пластина 2, составляющая вместе с жидкостью конденсатор. Всякое изменение уровня жидкости, напр., от 6, 6 до а, а вызывает изменение электроемкости этого конденсатора.

Пластина 2 присоединяется к сетке электронной лампы 1.

Электронная лампа включается в электрическую систему, которая может быть самых разнообразных типов, но которая поддерживает на сетке лампы, с помощью смещающего устройства 4, некоторый отрицательный потенциал.

Соответственно этому, в анодной цепи 5 циркулирует слабый ток, недостаточно намагничивающий электромагнитное реле 6; якорь оказывается при этом оттянутым пружиной, а сигнальная цепь не замкнутой.

Как только вода достигает некоторого уровня, определяемого положением пластины 2, сетка лампы получит нулевой потенциал; анодный ток поэтому возрастет, электромагнит реле 6 притянет якорь и сигнальная цепь 7 замкнется. Сигналы могут быть переданы на любое расстояние в желаемые пункты.

Система пластин 2 может быть выбрана такой и так расположена в штреке, что устройство будет сигнализировать о появлении воды с любой стороны пространства штрека. Таким образом сигнал будет давать указание не только о появлении воды, но и о месте, откуда вода идет.

Придавая пластинам 2 удлиненную форму или изогнутую или замкнутую, охватывающую некоторый объем, можно достигнуть того, что сигнал будет подаваться, если в любом месте пространства штрека появится вода или ее уровень в этом месте повысится до определенной величины. Этим достигается возможность контроля уровня воды одним устройством не только в данной точке, но и на любом протяжении или в пределах любого объема.