Счетно-дозирующее устройство

 

Изобретение относится к технике автоматического измерения расхода жидкости, заданного объема жидкости и регулирования скорости ее истечения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения непрерывной его работы. В исходном состоянии цилиндрические сосуды 1 и 6 пусты, на выходе уровнемера 4 сигнал близок к нулю, а на выходе нуль-органа 16 - логический нуль. Этот логический нуль через ячейки 23 и 28 откроет клапаны 3 и 12. Через клапан 3 дозируемая жидкость поступит в цилиндрический сосуд 1. После его заполнения сигнал с уровнемера 4 сравняется с сигналом задатчика 20, на выходе нуль-органа 16 появится логическая единица, в счетчике 34 произойдет вычитание единицы, клапаны 3 и 12 закроются, а клапан 10 откроется. Дозируемая жидкость начнет поступать в цилиндрический сосуд 6. На выходе нуль-органа 17 возникает логическая единица, которая через ячейку 32 откроет клапан 2. Дозируемая жидкость из цилиндрического сосуда 1 начинает поступать к потребителю. Регулятор 18 через преобразователь 22 стабилизирует расход путем изменения проходного сечения у регулирующего клапана. Счетно-дозирующее устройство работает непрерывно, циклы повторяются один за другим, количество циклов задается задатчиком счетчика импульсов 34. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

15)) 4 G 01 F 11/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2)) 4)17758/24-10 (22) 01 . 07 .86 (46) 23. 12. 89. Бюл. 11 47 (72) В. Н. Никулин (53) 66.028 (088.8) (56) Заявка Японии Ф 59-36210, кл. С 01 F 1/52, 1 984, (54) СЧЕТНО -ДОЗИРУКМЦЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к технике автоматического измерения расхода жидкости, заданного объема жидкости и регулирования скорости ее истечения. Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства эа счет обеспечения непрерывной его работы. В исходном состоянии цилиндрические сосуды 1 и 6 пусты, на выходе уровнемера 4 сигнал близок к нулю, а на выходе нуль-ор гана 6 — логический нуль. Этот логический нуль через ячейки 23 и 28 откроет клапаны 3 и 12, через клапан

„„SU„„1530920 А1

3 до з ируе ма я жидкос ть пос тупит в цилиндрический сосуд 1. После его заполнения сигнал с уровнемера 4 сравняется с сигналом задатчика 20, на выходе нуль-органа 16 появится логическая единица, в счетчике 34 произойдет вычитание единицы, клапаны 3 и 12 закроются, а клапан 10 откроется. Дозируемая жидкость начнет поступать в цилиндрический сосуд 6. На выходе нуль-органа )7 возникает логическая единица, которая через ячейку 32 откроет клапан 2. Дозируемая жидкость из цкпиндрического сосуда l начинает поступать к потребитело. Регулятор 18 через преобразователь 22 стабилизирует расход путем изменения проходного сечения у регулирующего клапана. Счетно-доэирующее устройство работает непрерывно, циклы повторяются один эа другим, количество циклов задается эадатчиком счетчика нмпуль— сов 34. 2 ил.

1530920

35 проходное сечение в зависимости от знлчения упрлвляющего сигнала.

Коммутатор 14 представляет собой дна реле, которыми управляет триггер

Изобретение относится к технике автоматического измерения расхода жидкости, заданного объема жидкости и регулирования скорости ее истечения.

Кель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства зл счет обеспечения непрерывной его работы. 10

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — зпюры напряжений во времени.

Устройство содержит первый цилиндрический сосуд 1, первые клапаны на 15 расходе 2 и подаче 3 жидкости, первый уровнемер 4, регулирующий клапан 5, второй цилиндрический сосуд 6, вторые клапаны нл расходе 7 и подаче 8 жидкости, второй уровнеме р 9, первый 20

10 и второй 11 клапаны для подачи сжатого воздуха, первый 12 и второй 13 кллплны для сброса сжатого воздуха, коммутатор 14, блок 1 5 диффе ренцировлния, первый 16 и второй 17 нуль-ор- 25 ганы, регулятор 18 первый 19, второй

20 и третий 21 задатчики, преобразователь 22, первую 23, вторую 24, тре— тью 25, четвертую 26 и пятую 27 ячейки НЕ, первую 28, вторую 29, третью 30

30, четвертую 31 и пятую 32 ячейки И, триггер 33 и счетчик 34 импульсов с з лдл тчиком.

Нл Фиг. 2 приняты следующие обоз— нлчения . 35 — эпюры напряжений на уровнемере 4; 36 — эпюры напряжений нл уровнемере 9; 37 — эпюры нлпряжений нл злдлтчике 20; 38 — зпюры напряжений нл злдлтчике 21; (Π— t,) (t

t ) — в ремя нлполнения иилиндричес- 40 кого сосуда 1 1 (t t ) (t 5 t ) время наполнения цилиндрического сосуда Ь; (t, — t3) (t — t,) — время слива из цилиндрическо го сосуда 1; (t. з — t,) (t, — t>) — время слива из 45 цилиндрического сосуда 6; (t 4 — t „) время ожидания (нет слива и нлполне— ния) ципиндрического содуда 1; (t z

) (t — t ) — время ожидания (нет

3 ь слива и илполнения ) цилиндрического 50 сосуда 6.

Кллп лны 2, 3, 7, 8, 1 0-1 3 идентич— ны, отсечные и при отсутствии иэ них управляющего сигнала полностью открыты. Регулирующий клапан 5 изменяет

33. Последний включает реле коммутатора 14 по очереди. Контакты реле коммутатора 14 подключают входной сигнал с уровнемеров 4 и 9 к нуль-органам 16, 17 и к блоку 15 дифференцирования по очереди. Если к нуль-органу 16 подключен уровнемер 4, то к нуль-органу 17 и к блоку 15 дифференцирования подключен уровнемер 9, Нормально закрытые контакты коммутатора 14 присоединяют входы ячеек

HE 23 и 24 к общему потенциалу, тем самым на этих входах присутствует ло= гическая единица, При включении одного из реле коммутатора 14 происходит отсоединение соответствующего входа ячейки НЕ от общего потенциала и подсоединение его к выходу нуль-органа 16.

Блок 15 дифференцирования вычисляет первую производную от значения уровня от уровнемеров 4 и 9, а так как сечение по высоте цилиндрических сосудов 1 и 6 постоянно и одинаково, то выходной сигнал с блока 15 дифференцирования пропорционален расходу жидкости.

Нуль-орган 17 является пороговым элементом, который формирует на выходе логическую единицу только при равенстве заданию входного сигнала ипи входной сигнал больше задания.

Нуль-орган 18 является пороговым элементом, который формирует на выходе логическую единицу, когда входной сигнал равен ипи больше задания.

Процесс запуска счетно-дозирующего устройства начинается с определения значений уставок задатчика и выставления их. Значение уставки задатчику

19 определяется по величине требуемого расхода и определяется иэ регламента техпроцесса.

Значение уставок эадатчика счетчика 34 импульсов и эадатчика 20 опре" деляется по формуле

q 2 nq,. где 0 - требуемая величина дозы, берется из регламента;

n — целое положительное число больше О, устанавливается на задатчике счетчика 34 импульсов;

q - значение задания, устанавливаемое на эадатчике 20, 0,7V7 q 7 0,03Ч (исходя иэ чув ствительнос ти уровнеме ра);

1530920

Ч вЂ” объем объем цилиндрического сосу- ница только при их равенстве, При открытии клапана 3 дозируемая жидда 1 ипи 6.

Значение ст уставки задатчику 21 вы- кость поступает в цилиндрический со бируют минимальным, оно может быть суд 1 (эпюра 35, участок Π— <) ° от 0 I V до 0 001Ч до О, 001Ч. После выставления

Так как на выходе уровнемера 9 значений ставок ус авок задатчикам происхо- сигнал близок к нулю и не меняется, дит запуск системы то на выходе блока 5 дифференцироваАл Го итм а

Р работы счетно-дозирующего ния присутствует нулевой сигнал. СлеУ Ро а следующий. устройства сле довательно, регулято р 18 через блок выходу нуль-органа 16 подсоеди- преобразователя 22 открывает регулинен выхо овне д уро немера 4, выход с нуль- рующий клапан 5. Дозируемая жидкость органа 16 к входу ячейке HE 23, при потребителю не поступает, так как этом открыты клапан 3 на подаче и клапаны 2 и 7 закрыть., клапан 12 л для сброса сжатого воздуха. !5 Когда жидкость запо..нит ðH

Начинается за заполнение цилиндрического ческии сосуд I и сигнал с уровнемера сосуда 1 уд (фиг. 2, часть эпюры 35 на 4 сравняется с сигналом задатчика 20, уч времени Π— t) . Одновременно участке в ем н на выходе нуль-органа 16 возникает нуль-органу 16 и блоку 15 дифферен- логическая единица. Эта логическая гжрования подсоединен выход уровне- 20 единица через ячейку 30 перебрасывамера 9. ет триггер 33 в другое устойчивое

При равенстве сигнала с уровнеме- состояние, а он переключает коммутара 4 сигналу с эадатчика 20 клапаны тор 14. К нуль-органу !6 подключает3 и 12 зак ыв акрываются и открывается кла- ся уровнемер 9. Происходит вычитание пан 10 и и р этом осуществляется под- 25 в счетчике 34 единицы, закрываются пор жидкости в ид ос и в цилиндрическом сосу- клапаны 3 и 12 и открывается клапан де 1. 10 (точка А эпюры 35) . Выходной сиг» ñT оис

P ство работает следующим об- нал нуль-органа 16 через ячейки 24 разом. и 29 открывает клапаны 8 и 13. ДозиВ исхо ном с д ом состоянии цнлиндричес- 30 РУемаЯ жиДкость постУпает в ЦипинДкие сосуды 1 и 6 пусты. При включе— рический сосуд 6 (эпюра 35, участок нии счетно-дозирующего устройства Е„,— t.3) . триггер 33 занимает свое исходное Входы нуль-органа 17 и блока 15 устойчивое состояние, подает высокий дифференцирования соединяются с уровпотенциал на ячейку И 31, подсоеди- 35 немером 4. На выходе нуль-органа 17 няет вход нуль-органа 16 к выходу возникает логическая единица, которая уровнемера 4, входы нуль-органа 17 и чеРез ячейку 32 открывает клапан 2. блок а 1 5 дифферен пирования — к выхо- Дозируемая жидкость из ыилиндричес— ду у ров неме ра 9 и со един яе т выход . кого сосуда 1 начинает поступать к нуль-органа 16 с ячейкой НВ 23 с по- 4Р потРебителю. Так как выходной сигнал мощью коммутатора 14. Так как цилинц- на УРовнемеРе 4 изменЯетсЯ, а блок l 5 рический сосуд I пустой, а на выходе дифференцирования выдает сигнал, то уровнемера 4 сигнал близок к нулю, регулятор 18 через преобразователь 22 то на выходе нуль-органа 16 присут- начинает его стабилизировать путем ствует логический нуль, который через 45 изменения проходного сечения У Регу— ячейки 23 и 28 открывает клапаны 3 лирующего клапана 5. и 12. Счетч ик 34 импульсов представ- Когда дозируемая жидкость заполляет собой одновибратор, который осу- нит цилиндрический сосуд 6 (точка В ществляет вычитание импульсов, посту- эпюры 36) и сигнал с уровнемера 9 пающих (по последовательному входу) 50 сравнЯетсЯ с задатчиком 20, на выхос.нуль-органа 16, из задания, уста-. де нуль-органа 16 возникает логичеснавливаемого Hà его втором входе в кая единица . Эта логическая единица виде параллельного кода. проходит через ячейку 30 при условии опорожнения цилиндрического.сосуда 1, На выходе счетчика 34 ычпульсов с т.е. при появлении логического нуля задатчиком существует логическая еди- на выходе нуль-органа !7. ница всегда, когда его установленное Л огическая единица нуль-органа 16 задание превьппает число подсчитанных з акрыв ает клапаны и 3 и открывает

8 13 импульсов и пропадает логическая еди- клапан, не дожида ясь перехода

l l, -l530920 тригге ра 33 в другое сос то ян ие. В этой ситуации происходит только опо— рожнение цилиндрического сосуда 2 (эпюра 36, участок t2 — t ), а заполнения нет, так как цилиндрический сосуд 6 заполнен, а сосуд 1 не опорожнился (точка 6 эпюры 36).

Предлагаемое счетно-дозирующее устройство работает непрерывно и пик- »р лы повторяются один за другим (ко.»»ичество циклов задается задатчиком счетчика 34 импульсов) . Применение предлагаемого устройства позволяет расширить диапазон измеряемого объема жидкости и повысить точность иэме— рения расхода.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Счетно-доэирующее устройство, содержащее цилиндрический сосуд, сообщенный с клапанами на расходе и подаче жидкости и уровнемером, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с пелью расширения функциональньм воэможностей, оно снабжено вторым цилиндрическим сосудом, сообщенным с вторыми клапанами на расходе и подаче жидкости и вторым уровнемером, а так- 30 же коммутатором, блоком диЬАерен»»и рования, двумя нуль-органами, регулятором, тремя задатчиками, преобразователем, пятью ячейками НЕ, пятью ячейками И, тРиггеРом и счетчик м им- 35 пульсов с задатчиком, а каждый цилиндрический сосуд снабжен клапанами для подачи и сброса сжатого воздуха, причем выходы уровнеме ров через коммутатор соединены с одним из вхо- 4р дов первого и второго нуль-органов и входом блока дифференцирования, выход которого через регулятор, второй вход которого соединен с первым эадатчиком, и преобразователь со&Динен с регулируюшим клапаном, подключенным другим входом к клапанам на расходе обоих иипиндрических сосудов, вторые входы нуль-органов соединены соответственно с вторым и третьим задатчиками, выходы первого нуль-органа непосредственно, а второго через пятую ячейку НЕ соединены с входами третьей ячейки И, выходы которой соединен со счетным входом триггера, раздельные выходы которого соединены .с управляю" щими входами коммутатора и с первыми входами соответственно четвертой и пятой ячеек И, вторые входы которых соединены с выходом второго нуль-органа, а выходы - с управляющими вхо-, дами клапанов на расходе цилиндрическихх сосудов, выход первого нуль-о ргана соединен с входом счетчика импульсов с задатчиком и через коммутатор с входами первого и второго элементов

НЕ, вьмод первого элемента НГ соединен с вторым входом первого элемента

И, первый вход которого соединен с выходом счетчика импульсов с задатчиком, а ньжод — с объединенными управляющими входами клапана на подаче и клапана для сброса сжатого воздуха первого цилиндрического сосуда, и через третью ячейку HE — с управляющим входом клапана для подачи сжатого воздуха первого цилиндрического . со— суда, выход второй ячейки НЕ соединен с первым входом второй ячейки И, первый вход которой соединен с одним из выходов триггера, а выход — с объединенными управляющими входами клапана на подаче и клапана для сброса сжатого воздуха, и через четвертую ячейку НŠ— с управляющим входом клапана для подачи сжатого воздуха второго цилиндрического сосуда.

1530920

Составитель Н.Бурбело

Редактор А.Мотыль Техред Л.Сердюкова Корректор П Король

Закаэ 7942/41 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

01 4 32

tg f6

Фие.2 1 ф