Устройство для контроля и дозирования керамических суспензий

 

сМКольной

Украинский научно-исследовательский инсти и фарфора-фаянсовой промышленн ости (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ДОЗИРОВАНИЯ

КЕРАМИЧЕСКИХ СУСПЕНЗИЙ

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано как автономно, так и в составе автоматизированных систем управления процессом приготовления кера мических суспензий в фарфоро-фаянсовой

S промышленности, а также бетонных и ра-, створных смесей в других отраслях.

Известен дозатор жидкости, соцержаший резервуар, кснцуктометрический датчик и релейную схему Щ.

Однако данное устройство не обеспечивает точность цоэирования переменного .объема керамических сус пензий.

Наиболее близким к изобретению по

5 технической сушности является дозатор жидкости, включавший емкость, неподвижные.электроды (датчики верхнего и ниж-,. него уровня) и зацаюший подвижный электрод, исполнительные органы с бесконтактными цатчиками положения, элементы сигнализации, червячный редуктор, электродвигатель, сельсинприемник, делители напряжений, нуль-органы, электроме ханическое реж, полупроводниковые ло» гические элементы И, ПАМЯТЬ, усилит ли мошности, блок питания, кнопку, управ ления Г23.

Не достатками известного являются . ,использование цвух неподвижных электр - . цов и задающего подвижного электрода с резьбой, постоянно погруженйых в жидкость, что привоцит к налипанию вязких частиц на электроды, в результате чего понижается чувствительность схемы и на дежн ость подвижной части устройства; невысокая точность цозирования вязких жид- костей вследствие стекания по электродам, что приводит к сохранению на некоторое время электрической цепи между электро цами и жидкостью после выдачи дозы и клапан слива остается открыт ео разру шения контакта; невозможность измерения переменного объема жидкости в емкости и выдачи переменных доз порциями вслвд ствие отсутствия обьективного контроля уровня жидкости в еккости" значительные погрешности в системв задания дозы аи

93028 лого-реостатным зацатчиком; ограниченная возможность применения устройства управления при реализации установленной дозы для различных обьемов емкости.

Hem изобретения — повышение т очнос ти и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в дозатор жицкости, содержащий ем1 кость с задающим подвижным электродом, to связанным с входом усилителя, электродвигат.ель со шкивом, исполнительные элементы, индикатор, введены последова- тельно соециненные блок ввода информации и блок сравнения, блок управления, 5 ключевые элементы, подвижную каретку, преобразователь угол-коц, цатчики положения каретки и формирователь команд, причем задающий подвижный электрод соединен с подвижной кареткой, установлен- gp ной с возможностью перемещения по направляющим и кинетически связанной со шкивом электродвигателя, на валу которого установлен преобразователь угол-коц, выходом подключенный к второму входу д5 блока сравнения и к первому вхопу инпикатора, вторые входы которого соепинены с соответствующими выходами формирователя команц и первыми входами блока управления, а третий вход - с первым вы ходом блока ввода, первые входы формирователя команц поцключены соответственно к вторым выходам блока ввода информации, вторые вхопы соответственно к выходам блока сравнения, третий вход -к выходу усилителя, а че 4ертый вхоц - к выходу датчика положения каретки, первый вход электродвигателя подключен. к одному из выводов обеих обмоток испол»:нительных элементов и к первой клемме источника питания, второй и третий вхо! ды электродвигателя и другие выводы обмоток исполнительных элементов через соответствующие ключевые элементы подключены к второй клемме источника пита45 ния, а управляющие входы ключевых элементов соединены с соответствующими выходами блока управления.

1 4 роцвигатель 8, впускной и выпускной клапаны 9 и 10, ключевые элементы 11, усилитель 12, блок 13 управления, преобразователь 14 угол-кодp индикатор 15,,блок 16 сравнения, блок 17 ввода информации, формирователь 18 команд.

Формирователь команд 18 содержит схему 19 разрешения перемещения электрода Вверх, схему 20 разрешения перемещения электрода Вниз", схему 2 1 разрешения наполнения емкости, схему

22 разрешения выдачи цозы.

Схема 19 соцержит логические элементы 2И-НЕ и R,5 -триггер, первый вход которого соепинен с выходом элемента 2И-НЕ, одним входом соединенным соответственно с третьими входами

R,5-триггера и схемы, и пругим вхоцом с выхоцами R,5 -триггера и схемы.

Второй и четвертый вхоцы R, S- григгера соединены с вторым и первым входами схемы.

Схема 20 содержит пва логических элемента 2И-НЕ и R, S -триггер. Первый axon R,S -триггера соединен с выходом первого элемента 2И-НЕ, один вхоц которого соецинен с пятым вхопом схемы, цругой вход соединен с выхо- дом R, S -триггера и схемы. Третий вход R, S -триггера соединен с одним. из входов второго элемента 2И-НЕ и четвертым входом схемы. Второй и пятый входы R,B -òpèãòåðe соединены с вторым и первым вхоцами схемы.

Четвертый axon R,S -триггера соединен с Выходом второго элемента 2И-НЕ

I другой вход которого соединен с тре» тьим входом r хемы

Схема 21 содержит логические элементы ЗИ-НЕ и R 5 «триггер, выход которого является выходом схемы, первый вход R,S -триггера соединен с первым входом элемента ЗИ-НЕ и четвертым входом схемы. Третий вход R, S-триггера соединен с выходом элемента ЗИНЕ, второй и третий, входы которого являются соответственно третьим, пятым входами схемы.

Схема 22 содержит R,S -триггер Рвый, второй и третий входы которого яв ляются третьим, вторым и первым входа ми схемы, а первый и второй выхоцы R, Я -триггера — первым и вторым выхоцами схемы.

На фиг. l изображена структурная сх ма ycrpoa TBB Ш контр и цозир- 50 вания керамических суспензий; на фиг. 2структурная сххема блока управления.

Устройство для контроля и дозирования керамических суспензий (фиг. 1) содержит емкость 1, задающий подвижный эле- 55

«троп 2, подвижную каретку 3, направля» ющие 4, датчик 5 положения каретки, токосьемиый контакт 6, шкив 7, электВторой и четвер гый вхоцы R,B «триг» гера соецинены с вторым и первым входами схемы.

93028 1

Блок управления (фнг. 2), содержит четыре независимые каналы управления, каждый из которых состоит из.схемы 23. синхронизации, генератора 24 импульсов, усилителя 25 мощности. 5

Устройство работает следующим образом.

B исходном состоянии задающий. эжктрод находится в положении, соответствующем выданной дозе суспензии.. о

Исходя из плотности поаготовжнной керамической суспензия, оператор, с помощью блока 17 ввода устанавливает в цифровом виде значение требуемой аозы.

Блок 16 сравнения, сравнивает цифровые т5 коды, поступающие с выходов блока 17 ввода и преобразователя 14 угол-код,При: сравнении цифровых кодов.на первом выходе блока 16 сравнения образуется потенциал лощческого О, а на втором вь>- р ходе потенциал логической 1». Потенциал логического 0 поступает на третьи вхо ,ды схем 19 и 21 разрешения перемеще ния эжктрода "Вверх и наполнения ем косяке 25

Под возцействием потенциала логического 0 на выходе схемы разрешения перемещения эжктрода Bsepx образуется потенциал ло мческой 1, который поступает нв четвертый вход блока 13 упрввJfBHH яе

Выходной потенциал блока 13 управления разрешает открытие соответствующего ключевого элемента и подачу напряжения питания на обмотку электродвигателя с кжмм первого входа устройства, 35

„в результате чего задающий электрод перемещается до тех пер, пока на выходах блока 16 сравнения не образуются потенциалы логической 1, а на выходе схэ: 4э мы 19 разрешения перемещения электр да Вверх -Флогического О»; аоа воздействием которого блок 13 управжния запрещает поцачу напряжения питания на электроавиг атель.

С первого выхоца блока сравнения цо»

I тенцивл логической 1» поступает на трэ тьи входы схем разрешения перемещения эжктроав Вверх» и наполнения емкости, нв выходе которой образуется потенциал логической 1, поступающий на первый вход блока 13 управления.

Блок 13 управжниц через соответст нующий ключевой элемент разрешает от крытие впускного клапана 9. аля наполне ния емкости суспензий с задакмцим эжктродом, положение которого в емкости соответствует установленной цозе. При контактировании задающего электрода с суспензией sxoaaoe сопротивление схемы

l2 усилителя резко уменьшается, в реву льтате чего выхоаной ситнал посжднего в виае логического О поступает ив чет вертые входы схем 20 и 21 разрешения перемещения электрода»Вниз» и наполнения емкости. При этом иа выхоце схемы

2 1 образуется потенциал логического О», под воздействием которого блок 1S управления запрещает подачу напряжения питания на выпускной клапан 9.

Разрешение прсцесса цозироввния осу ществляется по команде оператора»Дозирование через блок 17 ввода, на соответствующем контакте третьего выхода которого образуется потенциал логического

0", под воздействием которого на веером выходе схемы 22 разрешения выдана це зы образуется потенциал логической «1», а на первом выходе потенциал.логичэсцэ о

О», который посгупает на пятый вхо»

1 схемы 21 разрешения наполнения емкое ти, блокируя ее цо окончания выдачи цозы суспензии.

Потенциал логической 1» с второго выхода схемы 22 разрешения выдачи цозы аоступвет иа второй вход блока 13 yeas ления и третий вход схемы 20 разрешения перемещения электрода Вниз . Блок 13 управления разрешает соответствующему ключевому элементу включение выпускаего клапана 10, через который происхоивта выдача уствновжнной цозы суспензив. При.выдвче дозы происхоаит разрыв конюшая. между суспензией и эаавкапим эжктрэцэь при этом нв выходе усилителя 12 e6y ется потенциал лотттческой 1, постатнее» щий йа четвертый вхоц схемы 20 рэвуаиии ния перемещения эжктроаа Вниз, выжав ной потенциал которой через блок 1З уе равжния и соответсгвукяций ключевой элемент разрешает перемещение электрода вниз..

Таким образо@, электрод осуществляет сжжение эа. сжваэмой суспэнзиэй цо тэх пор, пока окончится выдача цозы.

При нвтацэиии каретки 3 нв датчик 5 положения на выхоае послвцнего образуется цотеициал жтйчэского 0», который, met@ .пвя на третий вход схемы разрешения выдам цоэы, опращцыввег R.S -триггер с второго выхода которого дотенцивл логичэ ского «О« врем блок 13 управления и со ответствующий ключевой эжмент отсекает выпуск»той «лапа, в также через схэму,,20

paspemeaas цврэмэавния элвктроаа Bass блок 1З управления и соответствующий ключввой элвмэит эвцрэщвэт пэрэмэщэииэ каретки 3.

1 8

Таким образом, прецлагаемое устройство контроля и цозирования керамических суспензий обеспечивает: программное задание от оператора или ЭВМ значений цоз, исходя из плотности керамических суспензий; автоматическое заполнение емкости суспензией до уровня, определяемого положением зацаюшего электрода; измерение переменного объема суспензий с выдачей результатов на цифровое табло индикатора; выцаЧу переменных табло индикатора; выдачу переменных объемов суспензии порциями; световую сигнализацию процесса наполнения и слива суспензии, перемещения и останова задающего электрода и цругие операции по управлению устройством.

Ф ормула изобретения

Устройство цля контроля н цозирования керамических суспензий, содержащее емкость с зацаюшим поцвижным электродом, связанным с входом усилителя, электродвигатель со шкивом, исполнительные элементы и индикатор, о т л и ч аю ш е е с я тем, что, с.целью повышения точности и расширения функциональных возможностей устройства;, оно содержит последовательно соединенные блок ввода информации и блок сравнения, блок управления, ключевые элементы, подвижную каретку, преобразователь угол-код, датчик положения каретки и формирователь команд, причем зацающий подвижный электрод соединен с подвижной кареткой, установлзнной с возможностью перемещения по направляющим и кинематически связанной со шкивом электродвигателя, на валу которого установлен преобразователь угол-код, выходом подклкненный к второму входу блока сравнения и к первому входу индикатора, вторые входы которого соединены с соответствующими. выходами формирователя команд и первыми входами блока управления, а третий входс первым входом блока ввода, первые входы формирователя команд подключены соответственно к вторым выходам блока ввода информации, вторые входы соответственно к выходам блока сравнения, гретий вход — к выходу усилителя, а четвертый вход — к выходу цатчика положения каретки, первый вход электродвигателя подключен к одному из выводов обеих обмоток исполнительных элементов, и к первой клемме источника питания, второй и третий входы электроцвигателя и другие вывоцы обмоток исполнительных элеменТакое рещение позволяет: уменьшить количество электроцов и использовать конст 3ацию устройства без погружения в суспеизию электродов; повысить точность цозироввния вследствие наличия точечного такта между поверхностью суспензии и электродом, а также отсутствия в устройстве аналогового реоствтного зв- датчикщ использовать аппаратурную часть устройства в системах цозировачия для различных объемов емкостей.

7 93 028

Индикатор 15 обеспечивает оператон воэможность визуального контроля на цифровом табло значений установленных доз суспензии в емкости. Кроме того, процесс наполнения и слива суспензии, перемещения и останова электроца и другие операции сопровождаются световой сигнализацией., Для управления процессом контроля и дозирования в замкнутом контуре от ЭВМ в устройстве предусмотрены вывод цифрового кода с выхода преобразователя угол-коц вых. 1 и второй вход в блоке

l7 ввода.

Измерение плотностй подготовленной суспензии осуществляется датчиком плот- 5 ности, имеющим унифицированный выход в вице сигналов постоянного тока, которые через аналого-цифровой преобразователь вводятся в ЭВМ.

В зависимости от измеренной плотнос- 20 ти суспензии ЭВМ по соответствующей программе вычисляет значение требуемой дозы. Управление процессом цозирования может быть реализовано при использовании

ЭВМ в режиме звдатчикв или в режиме ло25 гического управления.

В режиме звдатчика ЭВМ через модуль управления выдает значение вычисленной цозы в виде цифрового коца на второй вход блока ввода. Исходной инфор- зо мацией ЭВМ в режиме логического управ- . ления является цифровой коц, снимаемый с выхода преобразователя угол-код, соответствующий положению, задающего электрода в емкости. С учетом плотности суспензии и ее объема в емкости ЭВМ вычисляет и выдает временные потенциалы через модуль управления на второй вход блока ввоца.

Таким образом, для реализации прс 4р цессв контроля и цоэирования переменного объема керамических суспензий доста. точно в устройстве испольэовать один подвижный электрод, контактирующий с успензцей только в момент его сопри- 4> косновения и обеспечивающий непрерывное слежение за процессом выдачи дозы.

93028 тов через соответствуюшие ключевые элементы подключены к второй клемме исто* ника питания, а управляюшие входы ключевых элементов соединены с соответству. ющими;выходами блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 10

1. Авторское свидетельство СССР

М 248991, g 01 Г 1Э/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 290264, кл. (j 05 Э 7/06, 1972 (прот отип) .

030281

Вх.1 фиа 2

Составитель Л. Uannaroaa

Редактор P. 0ииика Техред M. Надь корректор С. Шекмар . Заказ 3470/63 Тираж 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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