Устройство для автоматического дозирования жидкостей

 

Изобретение относится к системам автоматизации технологических процессов. Целью изобретения является расширение области применения и повьшение точности и надежности. Устройство содержит генератор импульсов 1 и триггер 2 со счетным входом, управляющие поочередно электропневмопреобразователями (ЭШ 10, 11, которые, в свою очередь, управляют группами отсчетных клапанов исполнительного устройства. Существо изобретения заключается во введении схем задержек, представляющих собой шунтирующие конденсаторы 7 и 8, и конденсатора 9, связьгеающего аноды тиристоров 5 и 6, что обеспечивает перекрытие пневмосигналов на выходах ЭП 10, 11. 2 ил. (Л J5 J6 73 22 14- 7S Г/Х -7ff фие.1

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!1) (дц 4 G 01 F 11/00

ГОСУДАРСТБЕННЫИ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3860450/24-24 . (22) 04.01.85 (46) 15,10.86. Бюл. И 38 (72) А.А.Нелюбин, Ю.П.Колдуненко, М.В.Соколов, П.И.Шаманаев и В.Н,Гусаров (53) 621,-327 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 477442, кл. G 01 F 11/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 777442, кл. С 01 F 11/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ДОЗИРОВАНИЯ ШДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к системам автоматизации технологических процессов. Целью изобретения является расширение области применения и повышение точности и надежности, Устройство содержит генератор импульсов 1 и триггер 2 со счетным входом, управляющие поочередно электропневмопреобразователями (ЭП) 10, 11, которые, в свою очередь, управляют группами отсчетных клапанов исполнительного устройства. Существо изоб. ретения заключается во введении схем задержек, представляющих собой шунтирующие конденсаторы 7 и 8, и конденсатора 9, связывающего аноды тиристоров 5 и 6, что обеспечивает перекрытие пневмосигналов на выходах а

ЭП 10р 11. 2 ил.

1264005 з

Изобретение Относится к устройствам автоматического дозираваиия жидкостей и может быть использовано при автоматизации технологических процессов в химической промышленности и других отраслях народного хозяйства, где необходима регламентация потоков жидких сред.

Цель изобретения — расширение области применения н повьппение точности и надежности устройства.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг,2 — циклограмма работы устройства.

Устройство содержит генератор импульсов 1 с регулируемой частотой,триггер 2 со счетным входом,разделительные конденсаторы(разделительные элементы)

3 и 4, тиристоры 5 и 6, шунтирующне конденсаторы 7 и 8, образующие схемы задержек, разрядный конденсатор 9, электропневмопреобразователи 10 и 11 и исполнительное устройство обьемного типа 12. Выход генератора 1 связан с входом триггера 2. Выходы триггера 2 через конденсаторы 3 и 4 соединены с управляющими электродами тиристоров 5 и б, катоды тиристоров подключены к отрицательному полюсу источника силового питания„ а аноды соединены между собой конденсатором

9 и связаны с первыми выводами Обмоток преобразователей 10 и 11 соответственно. Вторые выводы Обмоток преобразователей 10 и 11 соединены с положительным полюсом источника питания. Параллельно обмоткам преобразователей 10 и 11 подключены конденсаторы 7 и 8. Пневматические выходы преобразователей подключены к соответствующим группам Отсчетных клапанов исполнительного устройстSS 12. В качестве исполнительного устройства применен мембранный им пульсный дозатор, состоящий иэ трех дисков 13, 14 и 15, между которыми зажаты мембраны 16 и 17, и четырех мембранных клапанов 18-21, управляемых по схеме попарно перекрес.тного включения. В среднем диске 14 находится мерная емкость, выполненная в виде двух сферических сегментов, соединенных между собой каналами. Мерная емкость заполнена разделительной жидкостью. С внутренней стороны крайних дисков 13 н 15 выпол. иены рабочие полости, которые через клапаны 18 и 19 соединены с напор10

55 ным каналом 22, а через клапаны 20 и 21 — со сливным каналом 23. Объем

Разделительной жидкости в мерной емкости определяет величину единичных доз. Для изменения объема единичных доз дозатор 12 может быть снабжен регулятором дозы, представляющим собой шприц с. мккрометрическим винтом, заполненным разделительной жидкостью и соединенным с мерной емкостью.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы заданной частоты, поступающие с генератора импульсов 1 на счетный вход триггера 2,.заставляют последний с приходом очередного импульса перебрасываться с одного

УСТОЙЧИВОГО СОСТОЯНИЯ В ДРУГОЕу на обоих выходах триггера в противофазе появляются прямоугольные импульсы, Конденсаторы 3 и 4 преобразуют передний фронт прямоугольных импульсов, поступающих с триггера 2, в кратковременные импульсы положительной полярности, которые включают тиристоры 5 и б, а задний фронтH кратковременный импульс отрицательной полярности. Например, прямоугольный импульс с выхода 1 триггера 2 преобразуется конденсатором 3 в кратковременный «пмпуль" положительной полярности, который включает тиристор 5. При этом происходит включение электропневмопреобразователя 10 и по" цается пневмосигнал на соответствую-, щую группу Отсечных клапанов дозато ра 12. Одновременно с этим происходит заряд конденсатора 7 по цепи: (+) источника питания, конденсатор 7, открытый тиристОР 5 и (-) источника питания; и конденсатора 9 по цепи: (+) источника питания, преобразователь 11, конденсатор 9, открытый ти- ристор 5 и (-) источника. питания.

При поступлении на триггер 2 следующего импульса с генератора t он перебрасывается в противоположное состояние, т.е. На выходе ХХ появляется прямоугольный импульс, который конденсатором 4 преобразуется в положительный кратковременный импульс, включающий тиристор 6, что приводит к включению электропневмопреобразователя 11 и подаче пневмосигнала на соответствующую группу отсечных клапанов дозатора 12. Одновременно через открытые тиристоры 5 и 6 происходит

1264005 ф пневмопреобразователей 10 и 11 клапанч 18 и 20 закрываются, а клапаны

19 и 21 открываются. Дозируемая среда из напорного канала 22 через открытый клапан 19 поступает в рабочую полость в диске 15 и заполняет ее.

При этом мембрана 17 перемещается до положения, определяемого сферической поверхностью правого сферического

10 сегмента диска 14 и вьщавливает разделительную жидкость из правого сегмента в левый. Это приводит к перемещению мембраны 16 в крайнее левое

1 положение и выдавливанию жидкости иэ

15 рабочей полости в диске 13 через открытый клапан 21 в сливной канал 23.

С последующим переключением отсечных клапанов цикл повторяется.

Зависимость расхода жидкости через

20 дозатор от частоты управляеми импульсов линейка и определяется по ь формуле:

Q = 2fV разряд конденсатора 9, что приводит к закрытию тиристора 5 за счет кратковременного приложения к его катоду положительного напряжения. После закрытия тиристора 5 конденсатор 7 начинает разряжаться через электропневмопреобразователь 10, при этом последний остается включенным одновременно с электропневмопреобразователем 11, пока конденсатор 7 не разрядится до напряжения отключения преобразователя 10, Это обеспечивает перекрытие пневмосигналов на выходах электропневмопреобразователей 1О и 1 и, соответственно, на двух группах отсечных клапанов дозатора 12. Одновременно происходит заряд конденса тора 8 по цепи: (+) источника питания, конденсатор 8, открытый тиристор 6, (-) источника питания; и конденсатора 9 по цепи: (+) источника питания, электропневмопреобразовател

t0, конденсатор 9, открытый тиристор

6 (-) источника питания. При поступлении с генератора 1 следующего им- 25 пульса на выходе 1 триггера 2 появляется прямоугольный импульс, который преобразуется разделительным конденсатором 3 в положительный кратковременный импульс, который включает M триггер 5 ° Это приводит к включению преобразователя 10, разряду конденсатора 9 через открытые тиристоры 5 и 6 и закрытию тиристора 6. После этого, конденсатор 8 начинает разряжаться через преобразователь 11, который остается включенным до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 8 не уменьшится до напряжения отключения преобразователя 11. При этом40 происходит заряд конденсатора 9 по цепи: (+) источника питания, преобразователь 11, конденсатор 9, открытый тиристор S (-) источника питания. При поступлении следующего импульса с 4 генератора 1 на триггер 2 цикл повто1 ряется и т,д.

Дозируемая жидкость, находящаяся под давлением в напорном канале 22, через открытый клапан 18 при закрытых клапанах 19 и 21 заполняет рабочую полость в диске 13 и прижимает мембрану 16 к сферической поверхности мерной емкости, что приводит к выдавливанию разделительной жидкости в правый сферический сегмент и перемещению мембраны 17 в крайнее правое положение, С переключением электрогде Q — расход жидкости,. м /с;

f — частота управляющих импульсов, Гц;

Ч вЂ” обьем мерной емкости, м ;

2 — коэффициент, учитывающий двухполупериодичность дозатора.

При необходимости дозирования N жидкостей к пневмовыходам электропневмопреобразователей 10 и 11 параллельно подключается N дозаторов 12 соотношение объемов мерных емкостей которых и определяет требуемое соотношение средних расходов жидкостей.

Если по технологическому процессу необходима частая смена соотношения расходов, то применяются дозаторы с регуляторами доз. При изменении частоты работы генератора 1 изменяется средний расход жидкостей, но соотношение остается постоянным. При этом точность поддержания соотношения расходов определяется только точностью

1работы дозаторов и не зависит от точности генератора.

На циклограмме работы устройства (фиг.2) на осях ординат нанесены значения напряжения на отдельных элементах устройства и давления сжатого воздуха на выходах электропневмопреобразователей, где U, — напряжение на выходе генератора l U

Uö — напряжения на выходе I и выхоФормула изобретения

Устройство для автоматического дозирования жидкостей, содержащее генератор, выход которого связан со входом триггера, два усилителя мощ ности и И исполнительных устройств с мерной емкостью, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, повышения

Составитель E Зайцев

Техред В.Кадар КоРректор С.Черни

Редактор В.Ковтун

Заказ 5549/40 Тираж 705 Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие„ г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 12640 де II триггера 2, U<, П .- напряжение на управляющем электроде соответственно тиристора 5 и б (импульсы отрицательной полярности не показа- ны) U Ug - напряжение соответстI r ° венно на конденсаторе 7 и 8, U® — напряжение отпускания электрон пневмопреобразователей 10 н 11, Р, P - давление сжатого воздуха на н выходах соответственно электропневмо- fQ преобразователей 10 и 11,,, 7, время перекрытия пневмосигналов на выходах электропреобразователей 10

;и 11.

05 В точности и надежности устройства, в него введены два разделительных конденсатора, разрядный конденсатор, два шунтирующих конденсатора и два электропневмопреобразователя, причем усилители мощности выполнены в виде тиристоров, каждый выход триггера через разделительный элемент подключен к управляющему электроду соответствующего тиристора, катоды которых подключены к отрицательному полюсу источника питания, а аноды соединены между собой разрядным конденсатором и каждый из них подключен к одному из выводов обмотки соответствующего электропневмопреобразователя, другие выводы обмоток электропневмопреобразователей подключены к положительному полюсу источника питания, при этом параллельно к .обмотке каждого электропневмопреобразователя подключен шунтирующий конденсатор, а к пневмовыходам электропневмопреобразователей подключены N исполнительных устройств.