Измеритель границы раздела двух жидких сред в осадительных аппаратах

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистическик

Республик

3) 33 ф: .;,:""",.

Р <.34 " " . à) 2492841/18-10 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 050579. Бюллетень Мо 17

Дата опубликования описания 05. 05.79 (я)м. к.

G 01 F 23/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.128.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б.С.Окунев и A.A.Ùåëèíñêèé. (71) заявитель ворошиловградский филиал института Гипроуглеавтоматизация (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА ДВУХ ЖИДКИХ

СРЕД В ОСАДИТЕЛЬНЫХ AIIIIAPATAX

Изобретение относится к измерению границы разделажидких сред,в частности суспензий, и может быть использовано при автоматизации процессов сгущения.- осветления в радиальных сгустителях с подвижной фермой.

Известны уровнемеры границы раздела жидких сред с погружными чувствительными элементами (l) . Эти уровнеме1и не могут быть использованы в радиальных сгустителях при нечетко выраженной границе раздела.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является уровне- t5 мер шпама.

Он содержит датчик границы раздела с погружным чувствительным,эле-. ментом (зондом), задающее устройство, усилитель и исполнительный двигатель перемещения чувствительного элемента (2).

Использование указанного уровнемера в автоматических системах контроля уровня границы раздела в ра.диальных сгустителях недостаточно эффективно, так как исполнительные приводы одновременно с сигналом уровня границы воспроизводят и периодическую помеху, связанную с ЗО вращением подвижной фермы с гус тителя. Эта помеха обладает переменными амплитудой и частотой, достигающими значительных"велиЧлн,,что "сни-жает общую точность измерения, а следовательно, и управления процессом сгущения-осветления.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в уровнемер введены датчик скорости подвижной фермы, сумматор, широтно-импульсный модулятор, генератор прямоугольных импульсов, фазовый детектор и схема Запрет, при этом датчик скорости подвйжной фермы подключен через один вход сумматора к последовательно соединенным широтно-импульсному модулятору и генератору прямоугольных импульсов, ко второму входу сумматора подключен усилитель, выход которого соединен через схему Запрет и фазовый детектор с электроприводом, а запрещающий вход схемы Запрет соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов.

На чертеже представлена схема измерителя границы раздела. ббl 247 датчик границы раздела гидроста- тического типа состоит из погруженного в резервуар сгустителя 1 чувст вительного элемента 2, выполненного в виде камеры с вялыми мембранами, которая заполнена дистиллированной водой. Чувствительный элемент присоединен при помощи шланга 3 к дифманометру 4 и прикреплен к тросу 5.

Последний подвешен на барабане б, закрепленном на валу электропривода 7.

Выходы дифманометра 4 и задающего устройства. 8, выполненного в виде Ферродинамического преобразбэателя,. подключены к входам элемента сравнения — сумматора 9. ВыХсщ последнего соединен с усилителем 10, имеющим два выхода, один из которых соединен через схему Запрет 11 с входом фазового детектора 12, а другой - с одним из входов сумматора 13. Второй вход сумматора 13 соединен с выходом датчика 14 скорости подвижной фермы .

15. Датчик скорости-представлен тахогенератором 16 с закрепленным на его валу роликом 17, образующим с монбрельсом 18 фрикционную пару, и преобразователем 19. Выход сумматора 13 через широтно-импульсный модулятор 20 и генератор 21 прямоугольных импульсов соединен с запрещающим входом элемента Запрет . Выход

Фазового детектора 12 соедйнен с управляющей обмоткой двигателя 7. С валом последнего кинематически связан механоэлектрический преобразователь 22, соединенный с указателем

23 уровйя границы раздела, например, " Ъоль Ийе тром". уровнемер установлен на вращающейся ферме 15. Подача питающего нап ряжения и съем выходного сигнала Урбвйемера ОсуЩествляется при йомощи установленных на вращающейся ферме контактных колец и прикрепленного к неподвижной конструкции crycièòeëÿ токосъемных роликов. устройство работает следующим образом.

Иэвче на чувствительный элемент

2.действует гидростатическое давление, пропорциональноЕ глубине пог-. ружения 14 плотности суспензии, а

" изнутри- давление,"пропорциональное глубине погружения. На мембрану дифманометра 4 действует давление, пропорциональное разности указанных давлений. При этом на выходе,. дйФманометра 4 вырабатйвается сиг нал лмйеремейного "тра", йропорциональный средней плотности слоя среды, ограниченного зеркалом резервуара и глубиной погружения чувствительного элемента 2. При соответствии уровня границы

"" разделЬ зацанному значению чувствительный элемент 2 йаходится йа"rpа5

@;." моугольных импульсов, фазовый детек30

35 — 40

50 нице раздела сред; сигнал дифманометра 4 скомпенсирован сигналом задающего устройства 8, напряжение на выходе. усилителя 10 равно нулю, исполнительный двигатель не вращается.

При изменении уровня границы раздела вследствие возмущений, действующих на процесс осаждения, перепад давлений в дифманометре 4 изменяется, и на выходе сумматора 9 появляется сигнал рассогласования.

Он увеличивается усилителем 10 и через элемент Запрет поступает на вход фазового детектора 12. Последний обеспечивает прохождение по управляющей обмотке двигателя

7 тока той или иной фазы в зависимости от Фазы сигнала рассогласования, что вызывает вращение вала с закрепленным на нем барабаиом 6 в направлении уменьшения рассогласования. .Когда ток станет равным нулю, двигатель 7 выключается. При этом механоэлектрический преобразователь 22 вырабатывает сигнал, пропорциональный углу поворота барабана б, и указатель 23 фиксирует значение уровня границы раздела.

Периодическая помеха устраняется воздействием широтно-импульсного модулятора 20 и генератора 21 прямоугольных импульсов через логический элемент . Запрет 11 на

Фазовый детектор 12. Периоды включений двигателя 7 постоянны и задаются настройкой генератора 21 импульсов. Длительность работы двигателя в каждом включении задается широтноимпульсным модулятбром 20 и пропорциональна разности напряжений сигнала рассогласования и сигнала датчика 14 скорости вращения подвижной фермы 15. При подходе чувствительного элемента 2 к границе раздела сигнала рассогласования уменьшает1ся и шаги, которыми отрабатывает исполнительный двигатель, также уменьшаются. При уменьшении скорости вращения подвижной фермы помехи уменьшаются, и электропривод отрабатывает с большей скоростьв.

Формула изобретения

Измеритель границы раздела двух жидких сред в осадительных аппаратах, содержащий датчик границы раздела с.погружным чувствительным элементом и электроприводом, задающее устройство и усилитель, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в не: го введены: датчик скорости подвижной фермы, сумматор, широтно-импульсный модулятор, генератор пря661247 6 щающий вход схемы Запрет соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент США Р 3695108, кл. 73-290К, 1972.

2. Журнал. ФРГ АгсЬ1ч цГ 1СС щ1всЬев Nissen "РсИсипвтчеаи- Ме ЪФЬ -. г-(Д цду 1973) Р 445, Я 28. тор и схема Запрет, при этом датчик скорости подвижной фермы под- ° ключен через один вход сумматора к последовательно соединенным широтно-импульсному модулятору и генератору прямоугольных импульсов, ко втброму входу сумматора подключен 0 усилитель, выход которого соединен через схему ™Запрет и фазовый детектор с электроприводом, а эапре-.

Составитель В.Аксенов

Редактор с.Головенко техред м.петко корректор с.шекмар

Заказ 2422/35 Тираж 865 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретейий и открытий

113035с Москвас Ж-35с Раушская наб.i д 415 »

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4