Раздаточный кран для налива вязких жидкостей с автоматической отсечкой по уровню
СОЮЭ CO8F !С иХ
СО -PA nVCrw! Å СХИХ с
ГОСУДАРСТ8ЕН ЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ МИИЗГ"
ПРИ. ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4720543/13 (22) 13,07.89 (46) 30.07.92, Áþï. М 28 (71) Специальное конструкторское бюро по механиЗации и автоматизации технологических операций при транспорте и хранении нефтепродуктов "Транснефтеавтоматика" (72) Я.Ш.Вихман (56) Авторское свидетельство СССР
N. 1370070, кл. В 67 0 5/372, 1986. (54) РАЗДАТОЧНЫЙ КРАН ДЛЯ НАЛИВА
ВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОТСЕЧКОЙ ПО УРОВНЮ
Изобретение относится к технике переливания жидкости и может быть использовано, например, на нефтебазах для налива масел в емкости, преимущественно с узкими горловинами.
Целью изобретения является повышеwe удобства пользования.
На фиг.1 изображено предлагаемое ус. тройство, общий вид; на фиг.2 — электрическая блок-схема устройства.
Раздаточный кран состоит из корпуса 1, соединенного с ним сливного патрубка 2, в котором перпендикулярно оси размещена перегородка 3 для последовательного расположения наливной 4 и измерительной 5 полостей. сливные отверстия 6, выполненные по окружности сливного патрубка 2, расположенный внутри корпуса 1 отсечной клапан 7 со штоком, фиксируемым защелкой 8, управляемой электромагнитом 9, толкатель 10 отсечного клапана 7, датчик контроля процесса налива. состоящий из трех пьезоэлементов 11-13, два из которых
„„SU „„17511б4 А)
2 (57) Использование раздаточного крана в качестве средства малой механизации позволяет автоматизировать на автопредприятиях и автобазах при обслуживании TpBHcllopTHblx средств процесс налива вязких жидкостей в емкости с узкими горловинами, например в ведущие мосты автомобилей. Сущность изобретения заключается в том, что известное устройство снабжено дополнител ьн ым и ьезоэлементом-излучателем, генератором импульсов и блоком импульсной подпитки светодиода, который состоит из первого диода. дополнительного ключа и последовательно соединенных второго диода и конденсатора. 2 ил. 11 и 12 приемные и размещены соответственно в наливной 4 и измерительной 5 полостях, а третий 13. излучающий. смонтирован в перегородке 3. причем излучающий 13 и приемный 12 пьезоэлементы, размещенные в измерительной полости 5, установлены соосно оси сливного патрубка 2, капсулу 14 с размещенными в ней блоком 15 индикации налива и блоком 16 отсечки, состоящими соответственна из последовательно включенных первого усилителя 17, детектора 18 и ключа 19, и последовательно соединенных второго усилителя 20, детектора 21 и ключа 22 включения электромагнитов 9, выход которого соединен © входом инерционного звена 23, выход которого через второй ключ 24 соединен с выходом второго детектора 21. При этом первый приемный пьезоэлемент 11. размещенный в наливной полости 4. соединен с входом усилителя 17 блока 15 индикации налива. второй приемный пьезоэлемент 12. размещенный в измерительной полости 5, соеди1751164 55 нен с входом усилителя 2Р блошка 6: -:сечки. электромагнит Q привода отсечки подключенный к выходу блока 16 отсечки. к которому также подсоединен анод светодиода 25, I дополнительный пьезоэлемент-излучатель 26, подключенный к выходу, генератора 27 имгтульсов, блока 28 импульсной подпитки светодиода 25. который состоит из первого диода 29, дополнительного ключа 30 и, поСледовательно соединенных второго диода 31 и конденсатора 32. При этом катод второго диода 31 подключен к общей точке. соединяющей дополнительный ключ 30 и выход блока 16 отсечки, положительный вывод конденсатора 32 соединен с общей шиной источника питания, катод первого диода 29 связан с выходом ключа 19 блока 15 индикации налива. а его анод связан с общей точкой, соединяющей катод светодиода 25 и выход дополнительного ключа 30, вход которого соединен с отрицательным выводом конденсатора 32 и анодом второго диода 31. При этом дополнительный пьезоэлемент-излучатель 26 размещен в наливной полости 4 патрубка 2 и закреплен соосно с первым приемным пьезоэлементом11. ось которых расположена перпендикулярно оси наливной полости 4, а выход генератора 27 импульсов подключен к первому излучающему пьезоэлементу 13 и дополнительному пьезоэлементу-излучателю 26. Кабель 33 предназначен для электропитания устройства, а кабель 34 — для подключения пьезоэлементов 11 — 13 и 26 к соответствующим блокам 15 и 16. Рукав 35 предназначен для соединения устройства с напорным трубопроводом. Через отверстия 36 измерительная полость 5 патрубка 2 сообщена с атмосферой. Устройство работает следующим обра, зом. При нажатии на толкатель 10 открыва ется его отсечной клапан 7 и его шток фиксируется защелкой 8. Жидкость. проходя из наливного рукава 35 через открытый отсечной клапан 7. попадает в наливную полость 4 сливного патрубка 2 и далее через сливные отверстия 6 в емкость потребителя. Заполнение жидкостью наливной полости 4 обеспечивает условие акустического контакта между пьезоэлементами 11 и 26. При этом импульсные сигналы. поступающие с генератора 27 импульсов на пьезоэлементизлучатель 26 возбуждают последний на его резонансной частоте, излучаются в жидкость и далее, достигнув пьезоэлементприемник 11, возбуждают его. Ультразвуковые сигналы, принятые пьеЭоэлементом-приемником 11 поступают в 35 1QK !5 индикации налива где усиливаются усилителем !7, детектируются дет ктором 18 и с напряжением высокого уровня посту пают на вход ключа 19, подключая катод первого диода 29 блока 28 импульсной подпитки к общей шине питания. Светодиод 25 начинает светиться. поскольку на его анод через обмотку эле тромагнита 9 от источника питания поступает положительный потенциал. В состоянии свечения светодиод 25 находится в течение всего цикла налива. чем обеспечивает индикацию хода процесса налива. До тех пор. пока уровень масла в заполняемой емкости находится ниже измерительной полости 5 патрубка 2. акустический контакт между пьезоэлементами 12 и 3 отсутствует. Соответственно, отсутствует сигнал на выходе второго усилителя 20 и детектора 21. а ключ 22 заперт. На выходе ключа 22 устанавливается высокий потенциал. поскольку электромагнит 9 подключен к положительной клемме источника питания. . На вход инерционного звена 23 также поступает потенциал высокого уровня. который проходит на выход этого звена и удерживает второй ключ 24 в запертом состоянии. Вследствие этого ключ 24 не шунтирует выход детектора 21. При достижении маслом заданного уровня в наполняемой емкости заполняется и измерительная полость 5 патрубка 2. По мере заполнения измерительной полости 5 патрубка 2 воздух из нее выходит через отверстия 36. чем обеспечивается свободное поступление масла и достижение акустического контакта между излучающим l3 и приемным 12 пьезоэлементами. Последний под действием ультразвуковых волн возбуждается. Электрические сигналы с приемного пьезоэлемента 12 усиливаются в усилителе 20 и поступают на вход детектора 21. На выходе последнего появляется продетектированное напряжение высокого уровня. что приводит к срабатыванию ключа 22 и включению электромагнита 9, который перемещает защ лку 8 и освобождает шток отсечного клапана 7. При этом последний закрывается. При срабатывании ключа 22 на его выходе появляется сигнал низкого уровня. Светодиод 25 гаснет. сигнализируя об окончании процесса налива. Вместе с этим на входе инерционного звена 23, выполненного в виде интегрирующей RC-цепочки с постоянной времени. 1 — 2 с, происходит скачкообразная смена потенциала высокого уровня на низкий. ° У51 Вследствие и ерционности звена 23 на его выходе еще некоторое время присутствует потенциал высокого уровня, удерживающий ключ 24 в запертом состоянии, По истечении 1-2 с на выходе звена 23 сигнал высокого уровня сменится на низкий, что вызовет отпирание ключа 24 и резкое уменьшение величины его сопротивления. Это приведет к шунтированию выхода детектора 21 и уменьшению величины его выходного сигала. Ключ 22 запрется, а светодиод 25 вновь начнет светится. Одновременно на выходе инерционного звена 23 также появится потенциал высокого уровня и цикл заряд-разрез его RC-цепочки повторится, Это обеспечивает после отсечки уровня налива свечение светодиода 25 в прерывистом режиме {мигание), сигнализируя об окончании процесса налива. Вместе с этим работа блока 16 отсечки в прерывистом режиме сопровождается возникновением импульсов ЭДС самоиндукции в электромагните 9, энергия которых гасится в блоке 28 импульсной подпитки светодиода 25 епочкой из диода 31 и конденсатора 32 путем заряда последнего, В случае долива емкости, уровень жидкости в которой неизвестен, при введении сливного патрубка 2 в горловину емкости его полость 5 заполнится жидкостью. При этом блок 16 устройства сработает без открытия отсечного клапана 7. На его выходе блока 16 возникнет сигнал низкого уровня, Соответственно, этот сигнал поступит на анод светодиода 25, на катод диода 31 и на затвор ключа 30. Последний откроется, так как потенциал низкого уровня переведет его из режима отсечки в открытое состояние. При этом энергия. накопленная в конденсаторе 32 с отрицательной полярностью. поступит на катод светодиода 25, вызывая его свечение. Емкость конденсатора 32 порядка 2050 мкФ обеспечивает накопление энергии, достаточной для свечения светодиода 25 в течение 0,5-0,7 с в периоде циклических переключений блока 16 порядка 1-2 с. Диод 29 предохраняет ключ 19 от повреждения напряжением обратной полярности. Расположение в устройстве одной пары пьезоэлементов в наливной полости. а другой пары — в измерительной полости сливного патрубка и использование блока импульсной подпитки светодиода за счет энергии самоиндукции электромагнита повышает удобство пользования устройством при доливе жидкости в емкость. когда отсутствует возможность визуального контроля номинального уровня уже имеющейся s ней жидкости. Формула изобретения Раздаточный кран для налила в@1„и„ жидкостей с автоматической отсе ко,. по уровню, содержащий корпус со слиг ным 5 патрубком. в котором перпендикулярно к оси размещена перегородка для последовательного расположения наливнои и измерительной полостей. сливные отверстия по окружности сливного патрубка, располо10 женный внутри корпуса отсечной клапан со штоком, фиксируемым защелкой. управляемой электромагнитом. толкатель отсечного клапана. датчик контроля процесса налива. состоящий из трек пьезоэлементов, два 15 приемных из которых размещены в наливной и измерительной полостях. а третий, излучающий, смонтирован в перегородке, причем излучающий и приемный пьезоэлементы, размещенные в измерительной по20 ласти, установлены соосно с осью сливного патрубка. капсулу с размещенными в ней блоком индикации налива и блоком отсечки, состоящими соответственно из последовательно включенных первого усилителя, де25 тектора и ключа и последовательно соединенных второго усилителя. детектора и ключа включения электромагнита. выход которого соединен с входом инерционного звена, выход которого через второй ключ 30 соединен с выходом второго детектора. при этом первый приемный пьезоэлемент. размещенный в наливной полости. соединен с входом усилителя блока индикации налива, второй приемный пьезоэлемент. разме35 щенный в измерительной полости. соединен с входом усилителя блока отсечки, электромагнит, подключенный к выходу блока отсечки, к которому также подсоединен анод светодиода. о т л и ч à ю шийся 40 тем, что, с целью повышения удобства в пользовании. он снабжсн дополнительным пьезоэлементом-излучателем, генератором импульсов и блоком импульсной подпитки светодиода, который состоит из первого ди45 ода. дополнительного ключа и последовательна соединенных второго диода и конденсатора. причем катод второго диода подключен к общей точке. соединяющей дополнительный ключ и выход блока отсечки, 50 положительный вывод конденсатора соединен с общей шиной источника питания. катод первого диода связан с выходом ключа блока индикации налива. а анод связан с общей точкой, соединяющей катод светоди55 ода и выход дополнительного ключа, вход которого соединен с отрицательным выводом конденсатора и анодом второго диода. при этом дополнительный пьезоэлемент-излучатель размещен в наливной полости сливного патрубка и закреплен соосно с 1, 51164 Составитель А.Чалый Техред M.Mîðãåíòàë Редактор Е,Копча.Корректор О,Ципле Заказ 2663 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина 101!. первым приемлем пьезоэлемент: . ось которык располо кена перпендику;: рно к оси ! налийнп пп п" I +»>xoQ генератора импульсов подключен к первому излучающему пьезоэлементу и дополнительному пьезоэлементу-излучателю.
