Счетно-дозирующее устройство
Изобретение относится к технике автоматического измерения расхода жидкости, заданного объема жидкости и регулирования скорости ее истечения и может быть использовано в технологических процессах периодического непрерывного характера в химической и других отраслях промышленности . Целью изобретения является повышение точности при обеспечении непрерывности процесса измерения. При открытом клапане 3 на подаче жидкость начинает поступать в сосуд 1, и при достижении ею нижнего контакта многопредельного датчика уровня 5 открывается клапан 2 на расходе . Скорость истечения жидкости определяется положением регулирующего клапана 4. Счетчики 23 и 14 начинают отслеживать уровень в сосуде 1. Наполнение продолжается до достижения значения уставок. t Элемент И 33 перебрасывает триггер
COIO3 C0BFТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5н5 6 01 F 11/28
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4127038/10 (22) 02.10.86 (46) 07.01.91.Бюл. N 1 (72) В.Н,Никулин и В.С,Соломахин (53) 66.028(088.8) (56) Патент Японии М 59-36210, кл. G 01 F 1/52, 1984, (54) СЧЕТНО-ДОЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к технике автоматического измерения расхода жидкости, заданного объема жидкости и регулирования скорости ее истечения и может быть использовано в технологических процессах периодического непрерывного характера в м . Ы 1617048 А1 химической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение точности при обеспечении непрерывности процесса измерения. При открытом клапане 3 на подаче жидкость начинает поступать в сосуд 1, и при достижении ,ею нижнего контакта многопредельного датчика уровня 5 открывается клапан 2 на расходе. Скорость истечения жидкости определяется положением регулирующего клапана 4. Счетчики 23 и 14 начинают отслеживать уровень в сосуде 1, Наполнение продолжается до достижения значения уста вок.
Элемент И 33 перебрасывает триггер
12, клапан 3 на подаче закрывается. Из дискриминатора дозы вычитается единица.
Счетчик дискриминатора расхода 28 считает время опорожнения сосуда 1 за каждый шаг многопредельного датчика уровня 5 и сравнивает это время со значением уставок.
В зависимости от знака он выдает команду на открытие или закрытие регулирующего клапана, регулируя расход жидкости с заданной дискретностью. Количество циклов работы определяется дискриминатором дозы 10. При равенстве заданного количества циклов отработанному количеству сигнал на переброс триггера 12 не поступает, сосуд
1 больше не наполняется. 3 ил.
Изобретение относитсг к технике автомати .еского измерения расхода жидкости, заданного обьема жидкости и регулирования скорости ее истечения и может быть использовано в технологических процессах периодического и непрерывного характера в химической и других отраслях промышленности.
Целью изобретения является повышение точности при обеспечении непрерывности процесса измерения.
На фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — схема многопредельного контактного датчика уровня; на фиг, 3 — временная диаграмма.
Устройство содержит цилиндрический сосуд 1, клапан 2 на расходе, клапан 3 на подаче, регулирующий клапан 4, многопре; дельный контактный датчик 5 уровня, переключатель 6 электродов, переключатель 7 группы электродов, первый элемент НЕ 8, электронную задержку 9, дискриминатор 10 дозы с релейным выходом, первый элемент
И 11, триггер 12, дешифратор 13, счетчик 14 тактогых импульсов, элемент 15 сравнения, второй элемент НЕ 16, второй элемент И 17, первый элемент ИЛИ 18, третий элемент И
19, третий элемент НЕ 20, четвертый элемент И 21, электронные ключи 22, счетчик
23, генератор 24 импульсов, четвертый элемен г НЕ 25, пятый элемент И 26, дискриминатор 27 задержки, дискриминатор 28 расхода, вторую электронную задержку 29, шестой 30, седьмой 31, восьмой 32 и девятый ЗЗ элементы И, второй элемент ИЛИ 34, десятый 35 и одиннадца-,ый 36 элементы И, пятый 37 и шестой 38 элементы НЕ, Многопредельный контактный датчик 5 уровня содержит электрический разъем 39, электрический контакт 40, де 401.о — 401,9— десять контактов первой груп и ы, 40ю.o—
40ю.9 — десять контактов десятой группы, электроды 41, где 411,о-411.g — десять электродов первой группы, 41ю,о-41ю.9 — десять электродов десятой группы, оптроны
42, которые состоят из фотоприемников 43 и излучателей 44.
В многопредельном контакном датчике
5 уровня электроды 41 одной длины изолированы один от другого, имеют выход на цилиндрическую поверхность в виде контакта 40, параллельны вертикальной оси датчика 5, сгруппированы по 10 шт. и размещены один под другим, образуя группы, при этом концы соответствующих электродов 41 предыдущей группы соединены фотоприемниками 43 оптронов 42 с началом соответствующих электродов 41 последующей группы, катод фотоприемников 43 подсоединен к электродам 41 последующей груп5
10 пы, концы электродов 41 десятой группы соединены с соответствующими контактами
15 разъема 39.
Такое соединение электродов в датчике
5 позволяет получать информацию об уровне электропроводящей среды с шагом по десяти каналам. Каналы образуются из со20 ответствующих электродов 41 каждой группы и соединяющих их фотоприемников 43 оптронов 42.
Для обеспечения прохождения информации по каналам об уровне злектропроводящей среды и управления протяженностью канала оптрона 42, фотоприемники 43 которых соединяют соответствующие электроды телей 44 имеют выход на соответствующий контакт разъема 39„a аноды излучателей 44 объединены на общую шину, которая также имеет выход на свой контчкт разъема 39.
При подаче напряжения постоянного тока через разъем 39 на все катоды излучателей 44 относительно анодной шины обеспечивается прохождение информации об уровне по всем 43 каналам и со всех групп.
При снятии напряжения постоянного тока с катода излучателей 44 оптронов 42, фотоприемники 43 которых соединяют электроды 41 первой группы с вторым, информация об уровне электропроводящей среды проходит по всем десяти каналам и со всех
40,41 групп, обьединены, при этом в пределах
30 объеди. ения оптронов 42 излучатели 44 соединены последовательно, катоды излуча16190 18 групп, за исключением первой группы, Таким образом, путем снятия напряжения постоянного тока с определенного количества объединенных катодов излучателей 44 оп гронов 42 задается предел, с которого можно мерить уровень электропроводящей среды, Для определения уровня электропроводящей среды в пределах группы необходимо подсоединяться к соответствующему из десяти контактов разъема 39, к которым подсоединены электроды 41 последней десятой группы.
Хроме того, на временной диаграмме (фиг. 3) приняты следующие обозначения: (t1-т2), (тз-t4), (с -te) — время опорожнения сосуда 1 при отсутствии заполнения, v
Причем т1 — 12 = —, Ц2 где v — заполняемый объем сосуда 1, л; с12 — расход по линии опорожнения, л/с; (12-(з),(t4-tg) — время заполнения сосуда 1 при наличии опорожнения (слива), ч
12 -тз =
q1 Ц2 где q1 — расход по линии заполнения.
В исходном состоянии цилиндрический сосуд 1 пуст, клапан 3 на подаче закрыт, клапан 2 на расходе закрыт, регулирующий клапан 4 занимает произвольное положение, многопредельный контактный датчик 5 уровня выходной сигнал не выдает.
В начале цикла на выходе переключате. лей 6 и 7 электродов и группы электродов сигнал отсутствует, на выходе элементов 8 и 37 появляется логическая единица всегда, когда задание у дискриминатора 10 превышает число просуммировэн1+ых последовательных импульсов, пришедших на его вход.
На выходе элемента 11 появляется логическая единица, которая перебрасывает триггер 12, а он открывает клапан 3 на подаче, через. элемент 34 открывает клапан 2 на расходе и подает логическую единицу на вход элемента 36.
Начался одновременно процесс заполнения цилиндрического сосуда 1 и слив из него. Так как скорость заполнения цилиндрического сосуда 1 значительно больше скорости слива, то цилиндрический сосуд 1 всегда заполняется при одновременном открытии клапанов 2 и 3.
Также в начале цикла работы счетно-дозирующего устройства на выходе элемента
16 появляется логическая единица, которая через элемент 18 попадает на вход элемента 19, выходной сигнал у которого появляется только при появлении сигнала с генератора 24 импульсов, который через элемент 36 просуммируется на счетчике 23.
Последний изменяет свое состояние. который изменяет состояние электронных ключей 22 путе, снятия потенциала с базы соответствующего транзистора, тем самым разрыв цепи эмиттер — коллектор транзисторного ключа, а это равносильно отк1ючения нижней группы электродов датчика 5 уровня.
Жидкость заполняет цилиндрический сосуд 1, )Кидкость замыкает контакты 40 следующей группы электродов 41 датчика 5 уровня. На выходе элемента 17 появляется логическая единица, так как пришли логические единицы с контакта 40 номер "0" и с контакта 40 номер "9", Эта логическая единица элемента 17 попадает на вход счетчика
23 при появлении логической единицы с генератора 24 на входе элемента 19. Счетчик
23 изменяет свое состояние, которое изменяет состояние электронных ключей 22. Далее происходят аналогичные циклы, до появления на входе электронной задержки
9 и на одном из входов элемента 33 логической единицы, так как на выходах переключателей 6 и 7 появляются логические единицы. Через определенное время на выходе элемента 33 появляется логическая единица и перебрасывает триггер 12 в другое устойчивое состояние. При этом отключается клапан 3 нэ подаче, но клапан 2 на расходе отключается, тэк как на элемент 34 подается логическая единица с контакта 40 номер "0".
В данной ситуации происходит опорожнение цилиндрического сосуда 1. При пропадании логической единицы с контакта 40 номер "0 нэ выходе элел1ента 16 появляется логическая единица, которая попадает на реверсивный вход счетчика 23 через элементы 18, 19 и 35 при условии появления сигналя с генератора 24 на входе элемента
19. В счетчике 23 происходит вычитание единицы. Сче1чик 23 изменяет свое состояние, который изменяет состояние электронных ключей 22, т.е. начинается повторение тех же циклов, только в обратном направлении.
При отсутствии сигнала с элемента 18 и при наличии логической единицы на выходе элемента 15 логический элемент 21 формирует логические единицы синхронно с синхронным генератором 24. Эти сигналы поступают нэ вход счетчика 14, который меняет свое состояние. Этот параллельный код счетчика 14 поступает на вход элемента
15 сравнения. Последний сравнивает сигналы в виде кода, идущие с датчика 5 уровня, cвыходныл::,,сигналом в виде кода, идущие с датчика 5 уровня, с выходным сигналом счетчика 14, и на его выходе появляется логическая единица только при равенстве
1619048 ход триггера соединен с вторыми входами седьмого и восьмого элементов И, выходы которых соединены с управляющими входами регулирующего клапана.
