Автоматический дозатор жидкостей

 

Изобретение относится к устройствам для дозирования жидкостей и может применяться в системах автомати- -ческого управления процессами химической и смежных отраслей промышленности . Цель изобретения - повышение точности и быстродействия. Автоматический дозатор жидкостей содержит входной трубопровод I с первым клапаном 2 и вторым клапаном 3, выходной трубопровод 4 с третьим клапаном 5 и четвертым клапаном 6, мерный цисл to ;о 4 :о 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 05 D 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3838070/24-24 (22) 03.01.85 (46) 07.08.86.Бюл. У 29 (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им.Ленсовета. (72) А.А.Пешехонов, M.В.Соколов и Н.Ф.Соловей (53) 62.50(088.8). (56) Авторское свидетельство .СССР

Ф 472257, кл. G 01 F 11/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Я 821925, кл. G 01 F 11/00, 1978.

„„SU „„1249493 А 1 (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ДОЗАТОР ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к устройствам для дозирования жидкостей и может применяться в системах автомати-ческого управления процессами химической и смежных отраслей промышленности, Цель изобретения — повышение точности и быстродействия. Автоматический дозатор жидкостей содержит входной трубопровод 1: с первым клапаном 2 и вторым клапаном 3, выходной трубопровод 4 с третьим клапаном

5 и четвертым клапаном 6, мерный ци1249493

25 линдр 7 с дифференциальным поршнем

8 и с первой .камерой.9, второй камерой 10 и третьей камерой 11, трехвходовый клапан (К) 12 и блок управления (БУ) 13. Объем первой камеры

9 равен объему третьей камеры 11, а объем второй камеры 10 равен сумме объемов первой и третьей камер. Пер вая камера 9 гидравлически связана с первым клапаном 2, четвертЫм клапаном 6 и первым входом К 12. Вторая камера 10 гидравлически связана с вторым клапаном 3, третьим клапаном

5 и вторым входом К 12. Третья камера 11. гидравлически связана с третьим входом К 12. БУ 13 выполнен в виде последовательно включенных первого блока 14 сравнения, управляемого генератора 15 импульсов и формирователя импульсов (ФИ) 16 и последоИзобретение относится к устройст- вам для дозирования жидкостей и может применяться в системах автоматического управления процессами химической и смежных отраслей промьппленности.

Цель изобретейия — повышение точности и быстродействия.

На чертеже показана функциональная схема дозатора.

Автоматический дозатор жидкостей содержит входной трубопровод 1 с первым клапаном 2 и вторым клапаном 3, выходной трубопровод 4 с третьим клапаном 5 и четвертым клапаном 6, мерный цилиндр 7 с дифференциальным поршнем 8 и с первой камерой 9, второй камерой 10 и третьей камерой 11, трехвходовой клапан 1 2 и блок 13 управления.

Объем первой камеры 9 равен объему третьей камеры 11, а объем второй камеры 10 равен сумме объемов первой и третьей камер. Первая камера 9 гидравлически связана с первым клапаном 2, четвертым клапаном

6 и первым входом трехвходового клапана 12, Вторая камера 10 гидравлически связана с вторым клапаном 3, вательно включенных второго блока 17 сравнения и задатчика 18 частоты импульсов, подключенного выходом к второму входу управляемого генератора

15 импульсов. Первые входы обоих блоков сравнения объединены и являются первым входом БУ 13, вторым входом которого являются объединенные вто- рые входы обоих блоков сравнения.

Первый выход БУ 13 является первым выходом ФИ 16 и подключен к управлякщему входу первого 2 и третьего 5 клапанов. Второй выход БУ 13 является вторым выходом ФИ 16 и подключен к управляющему входу второго 3 и четвертого 6 клапанов. Третий выход БУ 13 является выходом второ- го блока сравнения и подключен к управляющему входу К 12, 1 з .п.ф-лы., 1 ил. третьим клапаном 5 и вторым входом трехвходового клапана 12.. Третья камера 11 гидравлически связана с третьим входом трехвходового клапана 12.

Блок 13 управления выполнен в виде последовательно. включенных первого блока 14 сравнения, управляемо-. го генератора 15 импульсов и формирователя 16 импульсов и последовательно включенных второго блока

17 сравнения и задатчика 18 частоты импульсов, подключенного выходом к второму входу управляемого генератора 15 импульсов. Первые входы обоих блоков сравнения объединены и являются первым входом блока 13 управления, вторым входом которого являются объединенные вторые входы обоих

2О блоков сравнения. Первый выход блока 13 управления является первым выходом формирователя импульсов 16 и подключен к управляющему входу первого 2 и третьего 5 клапанов. Второй выход блока 13 управления является вторым выходом формирователя 16 импульсов и подключен к управляющему рходу второго 3 и четвертого 6 клапанов. Третий выход блока 13 сравне3 l 2494 ния является выходом второго блока сравнения и подключен к управляющему входу трехвходового клапана 12, Дозатор работает следующим образом. 5

На вход блока 13 управления поступает выходной сигнал системы-управления (х „- текущее значение, Х заданное значение) . Параметры блоков !

4 и 17 сравнения выбраны так, что !O в начальный момент, когда сигнал рассогласования (разность между текущим и задаточным значениями) достаточно велик, выходным сигналом блока 17 сравнения трехвходовой клапан 12 ле†!5

/ реклЮчен так, что соединяет камеру .

11 мерного цилиндра 7 с камерой .9, а эадатчик 18 частоты импульсов задает частоту управляемого генератора

15 импульсов, равную, частоте подачи 20 максимального объема. Блок сравнения

14 в это время запускает управляемый генератор 15 импульсов.

Формирователь 16 импульсов обеспечивает попарно-перекрестное пе25 реключение- клапанов 2, 3, 5 и 6 на каждый импульс генератора 15. Дозируемая жидкость под напором поступает в трубопровод 1. Если поршень 8 находится в крайнем правом положении, то сигналом от формирователя 16 клапаны 2 и 5 закрыты, а клапаны 3 и 6 открыты. Под напором дозируемой жидкости поршень 8 перемещается в крайнее левое положение и вытесняет дозируемую жидкость на выход через клапаны 6, 12 и трубопровод 4. Объем дозы равен сумме полных объемов камер 9 и 11. Выданная доза подается в технологический аппарат, где изменя- 40 ет величину регулируемого технологического параметра х(й) (концентрацию, уровень, температуру и т.п.), на вход блока 13 управления поступают новые значения регулируемого параметра. 45

Следующий импульс формирователя 16 закрывает клапаны 3, 6 и открывает клапаны 2 и 5. Поршень 8 перемещается в крайнее правое положение, вытесняя дозу жидкости из камеры 10, объ- so ем которой равен сумме объемов камер 9 и ll. Далее переключение клапанов повторяется. Таким образом, до момента переключения блоков 14 и 17 сравнения подача доз максимального SS объема происходит с наибольшей при этом объеме частотой и скорость движения регулируемого параметра к эа93 данному значению также максимальна.

По мере приближения регулируемого параметра к заданному значению уменьшается сигнал рассогласования. Пороги срабатывания блоков 14 и 17 сравнения устанавливаются такими, чтобы первым срабатывал блок 17. Его выходной сигнал переключает трехвходовой клапан 12 так, что соединяются камеры !О и 1 1. В результате этого, независимо от положения поршня

8, на выход подается только малая доза, равная объему камеры 9, а выходной сигнал блока 18 изменяет частоту импульсов генератора 15 до максимально возможной величины для объема малой дозы. Величина объема малой дозы выбирается такой, чтобы

I подача одной такой дозы изменяла регулируемый параметр на величину, достаточную для срабатывания блока !4.

После подачи первой малой дозы входной сигнал блока 13 управления становится достаточным для срабатывания блока 14 сравнения, который срабатывает и останавливает генератор

15. Объект управления переходит в состояние свободного движения и регулируемый параметр изменяется до тех пор, пока сигнал на входе дозатора не становится достаточным для обратного переключения блока l4, который переключается, генератор 15 выключается и выдает один импульс, приводящий к выдаче одной малой дозы, параметр вновь изменяется так, что переключается блок 14, генератор )5 отключается и т.д. Таким образом, при отсутствии дополнительных возмущений в объекте управления дозатор работает в режиме установившихся автоколебаний. При этом амплитуда колебаний регулируемого параметра определяется величиной малой дозы и подбором ее объема и может быть сделана такой величины, которая требуется по точности регулирования. Дднако выход в область заданного значения параметра регулирования дозатор осуществляет с максимальной скоростью, Предлагаемы дозатор обладает повьппенным быстродействием и точностью.

Для реальных дозаторов, работающих в замкнутых контурах управления, увеличение быстродействия достигается в 1 ° 5-2 раза, а увеличение точ1249493 ности поддержания регулируемого параметра — в 5-10 раз.

Формула изобретения

Составитель В.Прямицын

Техред Н.Бонкало Корректор А.Обручар

Редактор П.Коссей

Заказ 4323/48 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул, Проектная, 4, 1. Автоматический дозатор жидкостей, содержащий входной трубопровод с первым клапаном, второй клапан, установленный на ответвлении входного трубопровода перед первым клапаном, выходной трубопровод с третьим клапаном, четвертый клапан, установленный на ответвлении выходного трубопровода после третьего клапана, мерный цилиндр с поршнем, причем первая камера мерного цилиндра гидравлически связана с первым и четвертым клапанами, а вторая каме— ра " с вторым и третьим клапанами, а также блок управления, первый выход которого подключен к входу первого и третЬего клапанов, а второй выход — к входу второго и четвертого клапанов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введен трехвходовый клапан, а мерный цилиндр выполнен в виде трех камер с дифференциальным поршнем, причем объем первой камеры равен объему третьей камеры, расположенной между первой и второй камерами, объем второй камеры равен сумме объемов первой и третьей камер, а каждая камера связана с соответствующим гидравлическим входом трехвходового клапана, управляющий вход которого подключен к третьему выходу блока управления.

1О

2. Дозатор по п.1, .о т л и ч а— ю шийся тем, что блок управления выполнен в виде последовательно включенных первого блока сравнения, управляемого генератора импульсов и формирователя импульсов, а также последовательно включенных второго блока сравнения и задатчика частоты импульсов, подключенного выходом к второму входу управляемого генератора ю пульсов, первые входы обоих блоков сравнения объединены и являются первым входом блока управления, вторые входы обоих блоков сравнения

25 объединены и являются вторым входом

Ь блока управления, у которого первым и вторым выходами являются соответственно первый и второй выходы формирователя импульсов, а третьим выходом является выход второго блока сравнения.