Устройство для приготовления шлихты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (« .

-;.:1a, Q

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30. 12. 80 (21) 3231290/18-24 (51) М. Ктт з

G 05 D 11/13 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 2309.82. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания23.09.82 (53) УДК 62-So (088. 8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШЛИХТИ

Изобретение относится к легкой промышленности, в частности, к оборудованию для приготовления шлихты на основе крахмалопродуктов. 5

Известна установка. для приготовле- ния шлихты, содержащая варочный бак, нагревательный элемент, дозатор, блок управления доэированием и блок управления концентрацией шлихты (1) . 1p

Недостатком известной установки является то, что готовность шлихты в ней определяется по времени варки варку шлихты ведут в течение заданного промежутка, величина которого определяется на опытных варках, после чего шлихту подакт в раздаточную емкость или в корыто шлихтовальной машины. Это приводит к тому, что в некоторых случаях, например при изменении параметров пара, качества или влажности крахмала шлихта выдается недоваренная,, т.е. плохого качества: нерасщепленная часть крахмала.не участвует в процессе шлихтования и теряется. с другой стороны имеет 25 место случай, когда варка шлихты продолжается и после того как шлихта уже готова.

Установлено, что критерием готовности шлихты явля«тся ее вязкость. . 30 днако известная установка не дает информации о вязкости.

Осуществление контроля концентрации шлихты в процессе варки не устраняет указанных недостатков, так как кснцентрация растворенного и нерастворенного клеящего вещества одинакова.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является установка для приготовления шлихты на основе крахмалопродуктов, содержащая варочный бак, нагревательный элемент, вискозиметр, узел доэирования компонентов, блок управления, причем первый и второй входы блока управления соединены с датчиками уровней измерительного элемента вискозиметра, е датчик верхнего уровня варочного бака — с третьим входом блока управления, первый выход блока управления соединен с клапаном подачи воздуха в дозатор вискозиметра (2).

Однако в известных установках варку шлихты ведут в течение заданного периода времени, величина которого определяется на опытных варках и соответствует времени, необходимому для доведения вязкости шлихты до определенного значения. В процессе

960756 варки шлихты ее вязкость периодически измеряют с помощью автоматического вискозиметра. Если в конце варки (т.е. после истечения заданного периода времени) вязкость шлихты выше норьи, например, вследствие измейе- 5 ния качества крахмала, изменения со-" держания влаги в нем и т.д., то ее подгоняют до заданного. значения путем добавления порции воды, переме,шивания шлихты и дополнительного t0 нагрева. Процесс подгонки проФ должается до тех пор, пока вязкость приготавливаемой шлихты не достигнет заданного значения. Время, з атрачиваемое на это,составляет в среднем 15% .!5 времени варки шлихты, что приводит к значительному снижению производительности оборудования и увеличению энер« гетических затрат.

Кроме того, добавление холодной Е воды в шлихту в процессе варки приводит к ухудшению ее качества и, как следствие, к увеличению обрывности основ в ткачестве на 30-60% и пропорциональному снижению производитель- э5 ности ткацкого оборудования.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства.

Поставленная цель достйгается тем, З0 что в устройство для приготовления шлихты, содержащее вискозиметр, расположенный в емкости варочноьб бака, датчик температуры шлихты, блок управления, связанный первым и вторым входами с датчиками уровня измеритель-Э5 ного элемента вискозиметра, третьим входом — c выходом датчика верхнего уровня шлихты в варочном баке, à первым выходом - с клапаном подачи воздуха в дозатор вискозиметра, а так- 40 же клапан подачи воды в варочный бак, введены первые реле времени, последовательно соединенные задатчик вязкости, первый одновибратор, первый элемент И, второй одновибратор, выпрямитель, накопитель, пороговый элемент и второй элемент И, последо-" вательно соединенные первый счетчик импульсов, третий элемент И, второй счетчик импульсов, преобразователь код — временной интервал, элемент

ИЛИ и второе реле времени, последовательно соединенные триггер, четвертый,элемент И и третий счетчик импульсов, а также датчик нижнего уровня шлихты в варочном баке, причем второй вход первого одновибратора подключен к второму выходу блока управления, третий выход которого соединен с вторым входом первого элемента H связанного третьим вхо-. 60 ,дом с выходом первого реле-времени с вторым .входом второго элемента И,, второй вход элемента ИЛИ подключен -к выходу второго одновибратора, к второму входу третьего элемента И, к первому входу первого счетчика импульсов, к первому входу триггера и к второму входу третьего счетчика импульсов, выход датчика верхнего уровня шлихты в варочном баке соединен с вторым входом триггера и с--вторым входом преобразователя код— временной интервал, выход датчика нижнего уровня шлихты в варочном баке соединен с вторым входом четвертого элемента И и с вторым входом первого счетчика импульсов, выход датчика температуры шлихты подключен л входу первого реле времени, 3 выход четвертого элемента И соединен с вторым входом второго счетчика импульсов, а выход второго реле времени подключен к клапану подачи воды в варочный бак.

На фиг.. 1 изображена схема устройствау на фиг. 2 - блок управления."

Устройство содержит варочный бак

1, нагревательный элемент, узел дозирования (не показаны), вискозиметр, включающий дозатор 2, измерительный элемент-сосуд 3 с датчиками 4 и 5, нижнего и верхнего уровней, блок 6 управления. Варочный бак 1 снабжен датчиками 7 верхнего и S нижнего уровней шлихты, а. также датчиком 9 температуры шлихты и управляеьим клапаном 10 подачи воды в бак 1. Дозатор 2 вискозиметра соединен с управ- . ляемым клапаном 11 подачи воздуха.

Устройство содержит также задатчик 12 вязкости, два одновибратора

13 и 14, реле 15 времени, пороговый . элемент 16, три счетчика 17-19 импульсов, преобразователь 20 код— временной интервал, триггер 21, Реле 22 времени, элементы И 23-26, элемент ИМИ 27, выпрямитель (диод)

28, накопитель 29, состоящий из емкости С и резистора R.

Блок 6 управления содержит два инвертора 30 и 31, два логических элемента И-НЕ 32 и 33, RS-триггер 34, генератор 35 прямоугольных импульсов, конденсатор и два диода.

В исходном состоянии варочный бак

1 пуст, на выходах блока 6 управления, датчиков 7 и 9 сигнал -. 0, а на выходах датчика 8 нижнего уровня и одновибратора 13 сигнал — 1, на выходах всех остальных элементов установки — сигнал 0 .

По мере заполнения бака 1 исходным раствором, например водно-крахмальной суспензией, срабатывает сначала датчик 8 уровня, а затем датчик 7, причем на выходе датчика

8 устанавливается 0, а на выходе датчика 7 - 1 .

При поступлении сигнала 1 с датчика 7 на третий вход блока 6 на втором входе элемента 33 появится 1 . В связи с тем, что измерительный элемент-сосуд 3 в это время

960756

t0 та И 23.

В случае, если измеренная вязко*сть шлихты выше заданной, импульс сигнала 0 от одновибратора 13, прохо 5 дящий на первый вход элемента И 23, закончится раньше импульса сигнала l, поступающего на третий вход элемента И от блока 6 управления. В этом случае на всех входах элемента

И будут сигналы 1, а на выходе элемента И также будет сигнал 1, который включит одновибратор 14. На выходе одновибратора 14 появится сигнал 1 в виде импульса фиксированной длительности, который поступает на первый вход элемента ИЛИ. На выходе элемента ИЛИ появляется сигнал l, который через реле 22 включит клапан 10 подачи воды в варочный бак.

После каждого измерения вязкости

Зо в случае, если величина ее выше заданной, на выходе одновибратора 14 будет появляться импульс, включающий клапан 10.

Импульсы с выхода одновибратора

35 14 поступают также на первый вход элемента И 25 и вход счетчика 17 импульсов, который рассчитан на прием трех импульсов. После поступления третьего импульса на вход счетчика

46 на его выходе появляется сигнал 1 и этот сигнал не меняется до конца варки шлихты. Таким образом, при третьем и последующих включениях одновибратора 14 на обоих входах эле

4 мента И 25 будут сигналы 1 . Каждое переключение элемента И 25 фиксируется в счетчике 18, т.е. в нем записывается число включений клапана

10 в процессе одной варки, за исключением первых двух включений.

Первый же импульс с выхода одновибратора 14 переключит триггер 21 в состбяние 0 на его выходе.

В результате добавления воды в шлихту вязкость .ее уменьшается. При достижении заданной величины вязкости шлихты импульсы с третьего выхода блока 6 станут короче импульсов одноь- вибратора 13.и на третьем входе элемента И 23 появится сигнал 0 до ы того, как на первом входе элемента

И 23 появится сигнал 1 . B этом случае сигнал l не появится на выходе элемента 23, одновибратор 14 не запустится, и клапан, 10, подающий

4$ воду, не включится. пуст на первый и второй входы блока с электродов поступают сигналы "О".

Следовательно, на входе S триггера 34 будет О, на входе R — 1, на выходе Q — 1, а на выходе Q— 0 . На первом и вторых входах элемента И-НЕ 33 - сигналы 1 °

На выходе генератора 35 импульсов периодически появляется сигнал 1 в виде импульса. В момент появления этого сигнала на третьем -входе элемента 33 на его выходе появляется, сигнал, включающий клапан 11 вискозиметра. Измерительный элемент-сосуд 3 вискозиметра заполняется суспензией, при этом поочередно срабатывают датчики 4 и 5, в результате чего на первый и второй входы блока

16 поступают сигналы 1 . Триггер

34 переключается во второе состояние, при котором на выходе Q будет 0,, а н а выходе Q — l . На первом входе элемента 33 появится О™ и элемент 33 переключится в исходное состояние при этом клапан ll вискозиметра выключится и. подача суспенэии в элемент 3 прекратится. На втором выходе блока 6 появляется сигнал 1, который поступает на второй вход одновибратора 13.

После отключения клапана 11 начинается истечение суспензии через отверстие элемента 3 и при понижении ее уровня ниже отметки датчика 5 с его выхода на второй вход блока 6. поступает сигнал О . На выходе инвертора 30 будет 1, на первом и втором входах элемента 32 - 1, .на выходе элемеыта 32 — О, на выходе элемента 31 - 1, на втором выходе блока 6 появится сигнал 0, запускающий одновибратор 13, а на третьем выходе — 1 . Сигнал на третьем выходе блока 6 остается в .таком состоянии до тех пор, пока уровень жидкости в элеькнте 3 не опустится ниже датчика 4.

При дальнейшем понижении уровня в. измерительном элементе 3 .срабатывает датчик 4 и с его выхода на первый вход блока 6 поступает сигнал 0, при этом триггер переключается в исходное состояние и на его выходе Q появляется 0, на входе элемента

32 - 1, на третьем выходе блока

6 - 0, на первом входе элемента

33 —,1 . С приходом следующего импульса от генератора элемент 33 вновь включит клапан 11 вискозимзтра, и цикл измерения повторится.

Длительность сигнала. ° ° ltt. на трет ем выходе блока 6 пропорционапьна измеряемой вязкости жидкости шихты.

При температуре 93-96 С приготав» ливаемой шпихты срабатывает датчик 9 температуры, сигнал от которого запустит реле 15 времени, и через определенное время на выходе реле 15 появится сигнал 1, разрешающий регулирование вязкости шлихты.

Сигнал. О с второго выхода бдока 6 управления запускает одновибратор 13 и на выходе его появляется 0 в виде импульса, длительность которого определяется положением задатчика 12 вязкости.

Сигналы от одновибратора 13 0 и от блока управления 1 поступают на первый и третий входы элемен960756

При каждом включении одновибратора 14 сигнал 1 через диод заряжает конденсатор С до потенциала, соответствующего сигналу 1 . В то время, когда одновибратор 14 находится в исходном состоянии и íà его вы- 5 ходе сигнал 0, конденсатор С разряжае тся через резистор R и н апр яжение на нем постепенно падает. Величина R выбрана такой, чтобы напряжение на конденсаторе С оставалось выше порога срабатывания порогового, устрбйства 16, если одновибратор 14 включается в каждом измерительном цикле вискозиметра.

При достижении вязкости шлихты заданной величины одновибратор 14 не будет включаться, напряжение на конденсаторе С снизится до порога срабатывания порогового устройства

16 и на его выходе появится, сигнал 1 . При этом, на обоих входах и выходе элемента И 24 будут сигналы 1 . Этот сигнал поступает на сигнальное устройство (не показано) и означает, что шлихта готова и ее можно подавать в расходный бак или шлихтовальное корыто.

После выгрузки готовой шлихты срабатывает датчик 8 нижнеro уровня и на его выходе появляется сигнал 1 .

Этот сигнал поступает на второй вход М счетчика 17 и устанавливает его в исходное состояние. Далее снова начинается процесс приготовления шлихты: загружается исходный раствор до отметки датчика 7 верхнего уровня, 35 на его выходе появляется сигнал 1, этот сигнал поступает на второй вход преобразователя 20 код — временный интервал и включает его. При этом на выходе преобразователя 20 появляется щ сигнал 1 в виде импульса, длитель. ность которого равна произведению числа импульсов, записанному в счетчике 18 на время одного включения клапана 10 в процессе доведения вязкости до заданного значения. Импульс с выхода преобразователя 20 через элемент ИЛИ и реле 22 включает клапан 10 после чего начинается нагревание суспензни.

Таким образом, количество воды., добавленное в шлихту при подгонке ее вязкости в первой варке, заливается в,бак при последующих варках до нагрева, а при подгонке вязкости в этих варках клапан 10 включится в один — два раза, поскольку первые два импульса в счетчик 18 не проходят.

ЕслИ при повторной варке вязкость шлихты окажется меньше заданной еще до разбавления шлихты водой, то од- 40 новибратор 14 не включится,. триггер

21 останется в состоянии 1 на выходе до конца этой варки. После выгрузки шлихты из бака 1 и срабатывания датчика 8»а выходах и входах элемента 45

И 26 будет 1 . Этот сигнал установит счетчик 18 в исходное нулевое состояние и в процессе следующей варки долива воды после срабатывания датчика 7 не будет. Сигнал 1 с выхода элемента И 26 также записывается в счетчик 19 импульсов, если в следующей варке вязкость шлихты вновь окажется ниже заданной, повторно 1 с выхода элемента 26 запишется в счетчик 19, при этом на его выходе появится сигнал, означающий неправильную дозировку компонентов исходного раствора.

Использование предлагаемого устройства позволяет сократить время, затрачиваемое на приготовление шлихты за счет того, что, определение количества воды, которое необходимо добавить в варочную емкость для доведения вязкости шлихты до заданного значения, и долив воды осуществляется не в процессе каждой варки, а при проведении первых двух варок.

При последующих варках корректировка вязкости осуществляется до начала процесса варки. В случае изменения параметров пара, содержания воды в крахмале информация о количестве воды, которое необходимо добавить в бак, в счетчике оперативно меняется.

Добавление воды в варочную емкость до начала процесса варки, а не в процессе ее, позволяет улучшить качество шлихты и, как следствие, уменьшить обрывность нитей в ткачестве и за счет этого повысить производительность ткацкого оборудования.

Формула изобретения

Устройство для приготовления шликты, содержащее вискозиметр, расположенный в емкости варочного бака, датчик температуры шлихты, блок управления, связанный первым и вторым входами с датчиками уровня измерительного элемента вискозиметра, третьим входом — с выходом датчика верхнего уровня шлихты в варочном баке, а первым выходом-, — с клапаном подачи воздуха в дозатор вискозиметра, а также клапан подачи воды в варочный бак, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно содержит первое реле времени, последовательно соединенные задатчик вязкости, первый одновибратор, первый элемент И., второй одновибратор, выпрямитель, накопитель, пороговый элемент и второй элемент И, последовательно соединенные первый счетчик импульсов, третий элемент И, второй счетчик импульсов, преобразователь код -временной интервал, элемент ИЛИ и второе реле времени, последовательно соединенные триггер.

960756 четвертый элемент И и третий счетчик импульсов, а также датчик нижнего уровня шлихты в нарочном баке, причем второй вход первого одновибратора подключен. к второму выходу блока управления, третий выход которого соединен с вторым входом первого элемента И„ связанного третьим входом с выходом первого реле времени и с вторым входом второго элемента И", второй вход элемента ИЛИ подключен к О выходу второго одновибратора, к второму входу третьего элемента И, к первому входу первого счетчика импульсов, к первому входу триггера и к второму входу третьего счетчика им- 15 пульсов, выход датчика верхнего уровня шлихты в варочном баке соединен с вторым входом триггера и с вторым

1 входом:преобразователя код -временной интервал, выход датчика нижнего уровня шлихты E варочном баке связан с вторым входом четвертого- элемента И и с вторым входом первого счетчика импульсов, выход датчика температуры шлихты подключен к входу первого реле времени, выход четвертого элемента И соединен с вторым входом второго счетчика импульсов, а выход второго реле времени подключен к клапану подачи воды в варочный бак.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

494726, . G 05 D 11 02t 1976

2. Информационный листок ЦНИИТЭИлегпром 9 34-79, сер. 19Б-03, 1979 (прототип) .

НИИПИ. Заказ 7278/56 ираж 914 Подписное

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