Способ формирования сигнала управления дозированием жидкостей

 

(72) Автор изобретения г

Н.И. Бражников

--- -- - -..млъ" ".;. институт "Цветметавтоматика" (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА

УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАНИЕМ ЖИДКОСТЕИ

Изобретение относится к технике контроля технологических параметров сред в промышленных производствах и может найти применение в металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Известен способ, согласно которому посредством погружного преобразователя внутри резервуара вводят в среду, окружающую преобразователь, ультразву1О ковые колебания, принимают и преобразуют их после прохождения через эту среду другим преобразователем и при превышении напряжения на этом преобразователе заданного порога вырабатывают сигнал наличия жидкости на заданной точке для управления дозированием жидкости (1) .

Недостатком такого технического решения задачи контроля границы раз- щ дела сред является контакт преобразователей с контролируемыми средствами, / что вызывает химическое либо абразивное воздействие последних на преоб2 раэователи, значительно сокращая срок эксплуатации.

Наиболее близким к предлагаемому является способ формирования сигнала управления дозированием жидкостей, заключающийся в периодическом формировании ультразвуковых колебаний по нормали к стенке мерного резервуара в зонах, разнесенных по вертикали на расстояние, определяемое величиной дозы жидкости, преобразовании отраженных колебаний а.электрические импульсы ультразвуковой частоты, сравнении их по амплитуде с опорным электрическим напряжением и формировании сигнала управления(21.

Этот способ исключает химическое и абразивное воздействие контролируемых сред на источник и приемник импульсов ультразвуковых колебаний. Однако он обладает недостаточной надежностью контроля вследствие значительных изменений амплитуды ультразвуковых колебаний, проходящих через жидкость, формула изобретения

3 94783 вызываемых непостоянством затухания.

Последнее наиболее часто имеет место в жидких средах, имеющих пузырьки воздуха или твердые частицы во взвешенном состоянии.

Цель изобретения - повышение точности формирования сигнала управления. укаэанная цель достигается тем, что при преобразовании отраженных колебаний выделяют последователь- д ность импульсов, отраженных внутри стенки мерного резервуара, ближайшей к источнику излучения, и определяют среднее значение амплидуты импульсов данной последовательности за период ,формирования ультразвуковых колеба-ний.

На фиг. 1 приведена в качестве примера блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2- импульсные диаграммы, поясняющие работу устройства.

На мерном резервуаре 1, снабженном электрическими клапанами 2 и 3, установленными на входном трубопроводе 4 источника 5 дозируемой жидкости, и на выходном трубопроводе

6, идущем к реактору 7 соответствующего процесса, установлены датчики

8 (нижней) и 9 (верхней ) границ объемной дозы жидкости, которые соединены с блоком 10 управления клапанами2и3

При закрытом клапане 3 жидкость поступает через трубопровод 4 в резервуар I до тех пор, пока она не поднимется до точки установки датчика

9. Последний вырабатывает сигнал появления жидкости, который воздействует на блок 10, запирающий клапан

2 и открывающий клапан 3.

Подача полученной дозы в реактор

7 из мерного резервуара 1 ведется до тех пор, пока уровень жидкости дойдет до точки установки датчика 8, который при этом выдает сигнал ис45 чеэновения жидкости. Этот сигнал поступает в блок 10, который перекрывает клапаном 3 выходной .трубопро водб и открывает входной трубопровод

4 клапаном 2. После этого процесс дозирования циклически повторяется.

Формирование сигнала управления дозированием датчиками 8 и 9 состоит в следующем.

С помощью преобразователя 11 в стенку

12 контролируемого резервуара с жидкостью 13 нормально к ее поверхности вводят импульс ультразвуковых колеба7 4 ний,. принимают его отражение от внутренней поверхности стенки 12 и преобразуют его в электрический импульсньй сигнал. При этом отделяют от воэбужда ющего импульса преобразователя 11 реверберационный импульс ультразвуковых колебаний в стенке 12, обусловленный совокупностью многократных отражений ультразвукового импульса между внешней и внутренней поверхностями стенки, и выделяют огибающую электрического сигнала, преобразован- ного из принятой совокупности отраженных ультразвуковых колебаний в стенке 12.

Эта огибающая имеет вид 14 (фиг,.2а) при наличии жидкости и вид

15 при ее отсутствии в зоне ввЬда импульса ультразвуковых колебаний

Полученную огибающую интегрируют за период Т ввода импульсов в стен.ку 12 и получают электрическое напряжение U< из огибающей 14 (при наличии жидкости ) и напряжение 3< в случае огибающей 15 (при отсутствии жидкости).

Величина напряжения, полученного в результате интегрирования, несет информацию, таким образом, о виде среды (воздух или жидкость) в зоне ввода импульса ультразвуковых колебаний.Это напряжение сравнивают с опорным напряжением Е и иэ раз" ностной величины Еo - U (О равно 01 или UZ e зависимости от положения поверхности жидкости 13 в мерном резервуаре 1,формируют сигнал управ- ления дозированием. При положительной разности формируется сигнал наличия, а при отрицательной - сигнал отсутствия жидкости, которые затем используют для управления дозированием.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить надежность и экономичность дозирующих устройств.

Способ формирования сигнала управления дозированием жидкостей, заклю- . чающийся в периодическом формировании ультразвуковых колебаний по нормали к стенке мерного резервуара в зонах, разнесенных по вертикали на расстоя-" ние, определяемое величиной дозы жидкости, преобразовании отраженных колебаний в электрические импульсы

5 947837 б ультразвуковой частоты, сравнении нее значение амплитуды импульсов даних по амплйтуде с опорным электричес- ной последовательности за период ким напряжением.и формирования сигна- формирования ультразвуковых колебаний. ла управления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ- S Источники информации, ности формирования сигнала управления, принятые во внимание при экспертизе при преобразовании отраженных коле- 1. Патент США Р 32134 М., баний выделяют последовательность,кл. 340-3, опублик. 196Симпульсов, отраженных внутри стенки 2. Патент франции М 1474171, мерного резервуара, ближайшей к ис- >о кл. G 01 F 11/00, опублик. 1967 (проточнику излучения, и определяют сред-: тотип).

ВНИИПИ Заказ 5651/72 Тираж 914 Подписное

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