Устройство централизованного контроля статического давления жидких продуктов в емкостях

 

Союз Советскик

Социалистичесиик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 941973 (61 ) Дополнительное к а вт. с вид-ву (51)М. Кл. (22)Заявлено 08.12.80 (21) 3213274/18-24 с присоединением заявки .% (23) Приоритет

Опубликовано 07 07 82 Бюллетень №25

Дата опубликования описания 07.07.82

G 06 D 1/02

G 05 В 23/00

Гасударственный комитет

СССР ве делам изобретений н открытий (53) УДК621-525 (088. 8) (72) Автор изобретения

В. Г.Жуков (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ

СТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ

В ЕМКОСТЯХ

Изобретение относится к системам автоматического контроля и управления с использованием средств пневмоавтоматики и может быть применено в различных отраслях промышленности при решении задач контроля давления

5 жидких сред.

Известно устройство централизованного контроля, в котором установлены соединенные по пирамидальной схеме клапанные ячейки, блок вызова и индикатор (1 1.

Однако данное устройство обладает ограниченным быстродействием, так как линия связи от датчика до индикатора заполняется небольшим потоком воздуха, проходящим через дроссель питания в датчике, Наиболее близким к изобретению является пьезометрическое весоиэме- ао рительное устройство, содержащее пневматические датчики давления, подключенные к коммутатору, выход которого соединен со входом измери2 тельного прибора, нормально открытые и нормально закрытые клапаны, импульсатор, емкость, повторитель и усилитель 21, Недостатком известного устройства является низкое быстродействие в связи с тем, что скорость изменения давления на входе в повторитель ограничена расходом воздуха через дроссель питания датчика.

Цель изобретения - повышение быстродействия работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве централизованного контроля статического давления жидких продуктов в емкостях, содержащем пневматические датчики давления, соединенные, с каналом питания через дроссели, коммутатор, входы которого подключены к выходам датчиков давления, а выход через первый нормально открытый клапан соединен со входом измерительного прибора и с выходом первого нормально закрытого кла3 941 пана, блок вызова, соединенный с каналом управления коммутатора, и емкость, установлены тумблер, вторые нормально закрытый и нормально открытый клапаны, первый и второй задатчики, элемент .сравнения и реле, выход которого соединен с камерами управления первых нормально открытого и нормально закрытого клапанов, управляющая камера реле подключена к выходу элемента сравнения, одна входная. камера которого соединена с первым задатчиком и проточной камерой первого нормально закрытого клапана, а другая входная камера - с емкостью, через второй нормально закрытый клапан — со вторым задатчиком, а выход емкости через второй нормально открытый клапан - с выходом коммутатора, причем тумблер соединен с камерами управления вторых нормально открытого и нормально закрытого клапанов.

На фиг, 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 схема одномембранного маломощного датчика давления; на фиг, 3 - схема пьезометрического датчика давления °

УстройстВо содержит пневматические датчики 1 давления, погруженные в складские емкости 2, коммутатор 3, блок 4 вызова, измерительный прибор, состоящий из пневиоэлектрического пропорционального преобразователя

5 и измерительного прибора 6, первый нормально открытый клапан 7, первый нориально закрытый клапан 8, тумблер

9, второй нориально открытый клапан

10, второй нормально закрытый клапан

11, пневмоемкость 12, первый задатчик 13, второй задатчик 14, элемент

15 сравнения, реле 16, На фиг. 2 и 3 показаны примеры вариантов выполнения датчиков статического давления, Одномембранный датчик давления (фиг.2) содержит мембрану 17, сопло

18, связанное с атмосферой, дроссель

19, канал 20 питания, канал 21 выхода датчика, Пьезометрический датчик давления (фиг.3) содержит патрубок 22, дроссель 23, канал 24 питания и канал

25 выхода °

Датчики (фиг.1) конструктивно могут представлять собой одномембранные датчики давления .(фиг.21 или пьеэометры (Фиг.3), Существо иэобрет»973 го г з»

45 ()

HHR OP OK P OT i T O T OT выбора датчиков не зависят.

Каналы, отмеченные точками с1 на фиг.1, соответствуют выходным каналаи 21, если в устройстве установлены одномембранные датчики, или выходные каналы 25, если в устройстве установлены пьезометрические датчики.

Устройство централизованного контроля работает следующим образом.

В установившемся режиме в каналах

d с помощью датчиков 1 поддерживается давление сжатого воздуха, равное давлению столба жидкости в емкостях 2.

Нормальным положением тумблера 9 является такое положение, когда на его выходе сформирован сигнал "1".

При этом клапан 10 закрыт, клапан

11 открыт и емкость 12 связана свыходом задатчика 14 ° Давление эадатчика 14 должно в 1,3-1,5 раза превышать максимальное давление столба жидкости в емкостях 2. Например, если максимальное давление в емкости

2 может достигать 1 кгс/см, то давление задатчика 14 должно составлять

1, 3-1, 5 к гс/см .

Давление задатчика 13 равно максимальному давлению, измеряемому с помощью пневмоэлектрического пропорционального преобразователя 5. Так как давление от эадатчика 13 меньше давления от задатчика. 14, на выходе элемента 15 сравнения и реле 16 сиг" нал равен "1", клапан 7 будет закрыт, клапан 8 — открыт и на прибор 6 подается давление от задатчика 13.

При возникновении необходимости измерить количество жидкого сырья в той или иной емкости оператор в блок 4 вызова набирает номер требуемой емкости, в результате чего с помощью коммутатора 3 вызванный канал

d соединяется с выходом коммутатора — каналом б. При этом в коммутаторе 3 образуется канал 1,, соединяющий канал а с каналом 5.

После этого .оператор отключает тумблер 9, в результате чего закрывается клапан 11, а клапан 10 открывается. Накопленное в емкости 12 количество воздуха через большие проходные сечения клапана 10 и коммутатора 3 передается в выходной канал о коммутатора 3 и через канал ч. в канал O.

Ввиду того, что сопло 18 одномеибранного датчика имеет проходное

94197

5 сечение до 1,8-2 мм, интенсивный поток воздуха устремляется через сопло 18 в атмосферу, После того, как давление в емкости 12, а следовательно, и в канале б, станет равным давлению задатчика 13, выключается элемент 15 сравнения, клапан 8 закрывается, а клапан

7 открывается, в результате чего входной канал 6 преобразователя 5 1о соединяется с каналом 6

Дальнейшее выравнивание давлений в каналах б, а, 1. и В происходит также за счет интенсивного сброса воздуха через сопло 18 в атмосферу. 15

Этот сброс происходит до тех пор, пока давление в каналах S и не станет равным давлению в канале a °

Еще более интенсивный сброс воздуха в атмосферу происходит, если в у=т-. ройстве применен пьезометрический датчик давления (фиг.3), ибо в этом случае проходное сечение патрубка 22 значительно больше проходного сечения сопла 18.

Прекращение изменения показаний на измерительном приборе 6 означает, что все переходные процессы в вызванном канале измерения закончены. Оператор фиксирует (т.е. записывает) 5В показания прибора 6, чем заканчивает процесс измерения, и переключает тумблер 9 в противоположное положение. При этом срабатывает элемент 15 сравнения и давление в канале Ь ста- 35 новится равным максимальному входному давлению. Устройство подготовлено к следующему измерению давления в другой емкости 2.

Объем емкости 12 должен расчитываться таким образом, чтобы импульс давления формируемый с помощью подключения емкости 12 к каналу 6, был достаточен для обеспечения движения воздуха в направлении к датчику

1 на весь период переходного процесса. Если этот импульс. давления недостаточен, то каналы о и 1. не смогут заполниться до давления, равного давлению в канале с, и дальнейшее

50 дозаполнение каналов о и до равновесного состояния происходит за счет работы дросселей 19 или 23, что сильно замедляет переходный процесс.

Если максимальное статическое дав-

55 ление жидкости, которое может возникнуть в емкости 2, составляет

1 кгс/см, то самый неблагоприятной ситуацией, требующей наибольшего

3 6 объема емкости 12, явится такая ситуация, когда в момент вызова требуемого канала а, давление в канале окажется равным 1 кгс/см, а давление в каналах 6 и 2. окажется равным

0 кгс/см . В этом случае потребуется наибольшее количество воздуха, которое должно быть достаточно, чтобы заполнить каналы 6 и 1 до давления

1 кгс/см . Во всех остальных случаях, как описывалось избыток воздуха сбрасывается через сопло 18 и патрубок 22 в атмосферу.

Элементы 7, 8, 13, 15 и 16 необходимы для того, чтобы обезопасить преобразователь 5 от перегрузок по входному сигналу.

Эффективность изобретения определяется повышением быстродействия измерения давлений в емкостях.

Формула изобретения

Устройство централизованного контроля статического давления жидких продуктов в емкостях, содержащее пневматические датчики давления, соединенные с каналом питания через дроссели, коммутатор, входы которого подключены к выходам датчиков дав-. ления, а выход через первый нормально открытый клапан соединен с входом измерительного прибора и с выходом первого нормально закрытого клапана, блок вызова, соединенный с каналом управления коммутатора, и емкость, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в нем установлены тумблер, вторые нормально закрытый и нормально открытый клапаны, первый и второй задатчики, элемент сравнения и реле, выход которого соединен с камерами управления первых нормально открытого и нормально закрытого клапанов, управляющая камера реле подключена к выходу элемента сравнения, одна входная камера которого соединена с первым задатчиком и проточной камерой первого нормально закрытого клапана, а другая входная камера — с емкостью, через второй нормально закрытый клапан - с вторым задатчиком, а выход емкости через второй нормально открытый клапан - с вь,ходом коммутатора, причем тумблер соединен

7 941973 8 с камерами управления вторых нормаль- 1. Авторское свидетельство СССР но открытого и нормально закрытого по заявке Ю 2618792/18-24, 1978. клапанов. 2, Авторское свидетельство СССР

Источники информации, < 509790, кл. С 01 С 9/00, 1974 принятые во внимание при экспертизе (прототип) .

941973

1/

Составитель Н.Ланин

ТехредЛ. Пекарь Корректор У.Пономаренко

Редактор Л.Лукач

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4839/37 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5