Устройство для регулирования концентрации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

r > 752242 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 060778 (21) 2642 380/18-24

)w. к . а 08 С 11 02 с присоединением заявки Но

Государственный комитет

СССР по делам изобретений я открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300780. Бюллетень М, 28

Дата опубликования описания 300780 (53) УДК 6 78. 0 21. 17 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A. A. Карманцев, Б. Е. Коломейский, В. A. Маркин, А, П. Волошин и A. М. Кудим (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

Изобретение относится к автоматическому регулированию неэлектрических величин и может быть использовано при регулировании концентрации 5 электролитов гальванических ванн.

Известна система регулиронания концентрации, содержащая датчик концентрации продукта и расхода сырья, регулятор, исполнительный механизм и последовательно соединенные блок умножения и блок линеариэации, вход которого соединен с выходом датчика, расхода сырья, нход блока умножения подключен через .регулятор к выходу датчика концентрации продукта, а выход блока умножения соединен с исполнительным,механизмом l2).

Жедостатком указанной системы являетсн невысокая точность поддержания концентрации продукта в установке, что обусловлено ее инерционностью и большим временем. транспортного за здывания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования концентрацни1 содержащее рабочий и вспомогательный резервуары и насос, соединенные трубопроводами в замкнутый контур, первый сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственно через первый и второй блоки управления с первым и вторым датчиками концентрации, а первый и второй выходы соединены соотнетственно с первым и вторым исполнительными механизмами, установленными на первой и нтором трубопроводах подвода реагентов к нспомогательному резервуару (2) .

Недостатком этого устройства является низкая точность поддержания концентрации, обусловленная тем, что в нем не обеспечивается регулирование концентрации на входе в. рабочИй резервуар и скорости циркуляции смеси при отклонениях концентрации в рабочем резервуаре от заданного значения.

Цель изобретения — повышение точности устройстна.

Эта цель достигается тем, что в устройстно введен второи сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами первого сумматора, а выход — с приводом насоса, причем первый и второй датчики концентрации установлены соответстненно на выходном

752242 и входном трубопроводах рабочего резерву ара °

На чертеже изображена функциональ ная схема устройства для регулирования концентрации.

Устройство содержит рабочий 1 и вспомогательный 2 резернуары и насос 3 с приводом 4, соединенные трубопроводами 5, б,и 7 в замкнутый кон:тур гервый сумматор 8, первый 9 и второй 10 входы которого соединены соответственно через первый 11 и вто.рой 12 блоки управления с первым 13 и вторым 14 датчиками концентрации, а первый 15 и второй 16 выходы — соответственно с первым 17 и вторым 18 исполнительными механизмами, установленными на первом 19 и втором 20 трубопронодах подвода реагентов к вспомогательному резервуару, второй сумматор 21, первый 22 и нторой 23 входы которого соединены соответствен- 20 но с первым 9 и вторым 10 входами первого сумматора 8, а выход 24 — с приводом 4 насоса 3, причем первый 13 и второй 14 датчики концентрации установлены соответственно на.трубопройодах б 25 и 7. В трубопроводах 5 и б установлены фильтры 25 и 26.

Устройстно работает следующим образом.

В исходном состоянии резервуары 1 ЗО и 2, а также трубопроводы 5, 6 и 7 заполнены раствором заданной концентрации. Обрабатываемых изделий,н рабочем резервуаре 1 нет. Уровни сигналон с датчиков концентрации 13 и 14 соответствуют значению заданной концентрации, Сигналы на выходах блокон управления 11 и 12 сумматора 8 и сумматора 21 имеют нулевой уровень. Исполнительные механизмы дозирования реагентов 17 и 18 закрыты. Насос 14 работает с минимальной производительностью,обеспечиная скорость циркуляции раствора.

При поступлении изделий в рабочий резервуар l.и последующей их обработке концентрация раствора в рабочем резервуаре 1, а эатем в трубопроводах 6, 5 и 7 изменяется. Уровни сигналов на выходе датчиков концентрации 13 и 14 и соединенных с ними gg входах блоков управления 11 и 12 отклоняются от заданного значения.

В случае превышения заданной концентрации блоки управления 11 и 12 вырабатывают положительный сигнал, при значении концентрации ниже задан ной — отрицательный. С выходов блоков управления 11 и 12 сигналы поступают соответственно на первые 9, 22 и вторые 10, 23 входы сумматоров 8 и 21. С выходов 15 и 16 сумматора 8 управля- 4Î ющие сигналы поступают на соответствующие исполнительные механизмы дозирования реагентов 17 и 18. При этом управляющий сигнал на выходе 15 сум,матора 8 появляется, если суммарное 65 значение выходных сигналов с блокоь управления ll и 12 больше нуля, а на выходе 16 — если меньше нуля.

Таким образом, сигналы на выходах

15 и 16 сумматора 8 описываются соответственно следующими системами ураннений: (, .О при Y,+Y при У, У,>О при Y,Q

1 z=Y,+Y npи Y, Y сО где У1 — сигнал на первом входе сумматора 8;

Y2 — сигнал на втором входе сумматора 8; сигнал на первом выходе сумматора 8;

I сигнал на нтором выходе сум2. матора 8.

При наличии сигнала на выходе 15 или 16 сумматора 8 соответствующий исполниIåëüíûé механизм дозирования реагента 17 или 18 открывается, и путем подачи реагентов н количестве, 1, ависящем от уровня выходного сигнаа, обеспечивается корректировка концентрации.

Подача реагентов прекращается, когда отклонение концентрации н трубопроводе 7 и трубопроводе б от ее заданно-. го значения будет одинаковым и различным по знаку. При этом среднее значение концентрации в рабочем резервуаре

1 будет равно заданному. Выходной сигнал сумматора 1 равен сумме абсолютных значений входных сигналов. Он, описывается следующим выражением Г = 1 1+1,1

Таким образом, скорость циркуляции увеличивается при любых отклонениях концентрации от заданного значения, чем достигается уменьшение инерционности установки и выравнивание концентрации в резервуаре 1.

Например,; если концентрация в рабочем резервуаре 1 уменьшается, то в трубопроводе б она также уменьшается.

На ныходе блока управления 11 появляется отрицательный сигнал Y (О.

Сигнал на выходе блока управления 12 имеет нулевой уровень. Тогда Y<+

+ Y< О. На выходе 16 сумматора 8 появляется управляющий сигнал

+ Y = YI, исполнительный механизм 18 открывается и обеспечивает подачу реагента. Концентрация в трубопронодах 5, 7 увеличивается до значения, при котором управляющий. сигнал снижается до нуля, т.е. Y = Y1 +

+ Y = О. Отсюда следует, что сигнал

Y по величине равен сигналу У, и ,противоположен ему по знаку.

Следонательно, концентрация в трубопроводах 5, 7 превысит заданное значение на столько же, на сколько она

75 2242

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 4740/4 Тираж 956 Подпис н Ое

Филиал ППП Патент, Z Ужгород, уд, Проектная, 4 ниже заданного значения в трубопроводе 6, чем и обеспечивается поддержание среднего значения концентрации в рабочем резервуаре 1 на уровне заданного значения.

Так как (Y>1 = )% I P О, на выходе сумматора 21 появляется сигнал

Y = ) Y,l + l> 1 = 2 (Y1 - Производительность насоса 3 увеличивается, что приводит к увеличению скорости циркуляции и уменьшению отклонений концентрации в трубопроводах 5, 6 и 7 от заданного значения, а также уменьшению 1Ч, )g<) и Y .

Использование предлагаемого устройства повышает точность поддержания концентрации растворов в рабочем резервуаре при нанесении, например, химических и гальванических покрытий, что обеспечивает-повышение качества покрытий.

Устройство для регулирования концентрации, содержащее рабочий и вспомогательный резервуары и насос с приводом, соединенные трубопроводами в замкнутый контур, первый сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственно через первый и второй блоки управдения с первым и вторым датчиками концентрации, а первый и второй выходы соединены соответственно с первым и вторым исполнительными механизмами, установлен.ными на первом и втором трубопроводах подвода реагентов к вспомогательному резервуару, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен второй сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами первого сумматора, а выход — с приводом насоса, причем первый и второй датчики концентрации установлены соответственно на выходном и входном трубопроводах

20 рабочего резервуара.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 530317, кл. G 05 D 11/02, 1973.

2. Патент Франции Р 2234600 кл. G 05 D 11/03, опубл. 1975 .(прото,тип) .