Устройство для дозирования жидких сред

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (39) (11) 3(59 G 01 F 11 28 ф",ф:: ф

l « i t

:.Рi ri:.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЭФМ(Ф!;;"-:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21 ) 3447377/18-10 (22 ) 03.06.8.2 (46 ) 30.12.83. Бюл. М 48 (72 ) М.M..Мордасов "и A..В. Трофимов (53 ) 681.26 (088.8 ) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 310866, кл. Cj 01 F 11/04, 1969.

2. Мордасов N.М. и др. Пневматическое устройство для автоматического дозирования жидких продуктов.—

".Механизация и электрификация сельского хозяйства", 1980, Р 7, с,56-58 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ „ДОЗИРОВАНИЯ

ЖИДКИХ СРЕД, содержащее расходную емкость с наливным и расходным кранами и с измерителем уровня,.подключенным к регулятору уровня и к блоку управления расходным краном, выполненному в виде узла памяти, сое.диненного с пятимембранным сумматором, и четырех пневмореле, выход одного из которых подключен к расходному крану, командный элемент и задатчик дозы, соединенный с пяти- . мембранным сумматором блока управления расходным краном, соединенного с выходом регулятора уровня, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности дозирования за счет исключения выбросов жидкости при смене задания, в блок управления расходным краном введены два дополнительных пневмореле, причем выход пятимембраиного сумматора подключен в сопло первой сопловой камеры первого дополнительного пневмореле и в камеру управления второго дополнительного пневмореле, выход которого соединен с одной из камер

O управления первого дополнительного Е пневмореле, вторая сопловая камера которого, соединена с вьп(одом командного элемента, а выход первого допоЛнительного пневмореле соединен с его первой сопловой камерой и дру-, гой камерой управления и с соплом пневмореле, связанного выходом с расходнйм краном.

10.64141

35

Изобретение относится к объемному дозированию жидкостей.

Известно устройство для объемного порционного дозирования жидкостей, содержащее расходную емкость с наливным и расходным кранами, регулятор уровня, связанный с наливным краном и управляемый привод расход- ного-крана (1) .

Недостаток. этого устройства невозможность дозирования при переменном уровне в расходной емкости.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для дозирования жидких сред, содержащее расходную емкость с наливным и расходным 15 кранами и измерителем .уровня, подключенным к регулятору уровня и к .флоку управления расходным краном, выполненному в виде узла памяти, соединенного с пятимембранным сум- 70 матором, и четырех пневмореле, выход, одного из которых подключен к расход-, ному крану, командный элемент и задатчик дозы (2) .

Недостатком указанного устройства 25 является то, что при необходимости увеличения дозы жидкости (посредством увеличения давления задания) на выходе появляется единичный сигнал.

Это приводит к неуправляемому выбросу некоторого количества жидкости, причем.его значение зависит от разности между старым и вновь установленным давлениями задания.

Цель изобретения — повьиаение надежности дозирования за счет .исключения выбросов жидкости присмене задания.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для доэирова- 40 ния жидких сред, содержащее расходную .емкость с наливным и расходным кранами и с измерителем уровня, подключенным к регулятору уровня и к блоку управления расходным кра- 45 ном, выполненному в виде узла памяти, соединенного с пятимембранным сумматором, и четырех пневмореле, выход одного из которых. подключен к расходному крану, командный элемент и эадатчик дозы, в блок управления расходным краном введены два дополнительных пневмореле, причем выход пятимембранного сумматора под ключен в сопло первой сопловой камеры первого дополнительного пневмореле и в камеру управления второго дополнительного пневмореле, выход которого соединен с одной из

t камер управления первого дополнительного пневмореле, вторая сопло- 60 вая камера которого соединена с выходом командного элемента, а выход первого дополнительного пневмореле соединен cего первой сопловой камерой и другой камерой.уп- 65 равления и с соплом пневмореле, связанного с расходным краном.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит расходную емкость 1 с наливным краном 2, расходным краном 3 и с измерителем 4 уровня, выход которого подключен к входу 5 регулятора б уровня и к входу 7 блока 8 управления расход ным краном 3.

Блок 8 состоит нэ узла 9 памяти, непрерывный вход которого соединен с входом 7 и с камерой 10 пятимембранного сумматора 11, а выход — с камерой 12 сумматора 11, камера 13 которого соединена с входом 14 блока 8.

Выход сумматора 11 подключен к в камеру 15 пневмореле 16 (второе дополнительное пневмореле) и в сопло 17 пневмореле 18 (первое дополнительное пневмореле), камера 19 которого подключена к выходу пневмо зеле 16.

Камера 20 пневмореле 18 подключена к выходу командного элемента, например пневмокнопки (не показана! и в сопло 21 пневмореле 22.

Выход пневмореле 22 соединен с камерой 23 узла 9 памяти (дискрет-.. ный вход) и с камерой 24 пневмореле 25, в сопло 26 которого подключен выход пневмореле 18.

Выход пневмореле 25 соединен с расходным краном 3 и с камерами 27 и 28 соответственно пневмореле 29 и 30.

Выход пневмореле 30 подключен к входу 31 блока 8 управления и в камеру 32 пневмореле 29. Сопло 33 пневмореле 30 соединено с входом 34 блока 8 управления; Выход пневмореле 29 подключен в камеру 35 пневмореле 22.

Вход 34 блока 8 управления соединен с выходом 36 регулятора б уровня, а вход 31 с наливным краном 2.

Выход 14 блока 8 соединен с выходом задатчика 37. К входу 38 блока 8 подключен выход командного элемента (не показан) . Узел 9 памяти имеет глухую камеру *39. ! !

Устройство для доэирования жидких сред работает следующим образом;

Пусть уровень жидкости в емкости 1 больше минимального. Сигнал с инверсного выхода уровнемера 4 в виде давления Р4 сжатого воздуха поступает на в.:од 7 блока S и на вход 5 двухпоэиционного регулятора 6 уровня, С входа 7 давление поступает на вход узла 9 .памяти и в камеру 10 пятимембранного сум.матора 11, в камеру 13 которого подано давление с эадатчика 37, ве- личина которого пропорциональна

1064141 . 4 до е жидкости. В камере 12 подключ;=н выход уэла 9 памяти.

Действие узла 9 памяти основано на запоминании давления в глухой камере 39, Узел 9 памяти имеет два входа: непрерывный, подключенный к выходу уровнемера 4, и дискретный, соединенный с выходом пневмореле 22, реализующего логическую функцию "Запрет". Командное давление P„ 1.поступает на вход 38 блока 3, откуда через открытое соп.— ло 21 — на выходе пневмореле 22 и в камеру 23 узла 9 памяти. Давлением Р = 1 осуществляется брос памяти, при этом давление Р4 с выхода уровнемера 4 проходит на выход узла 9 памяти,. откуда поступает в камеру 12 пятимембранного сумматора 11.

Команда. "Запомнить" Рк = 0 от- 20 соединяет вход узла 9 памяти от камеры 12. При. этом на выходе узла.9 памяти будет давление, которое было на входе в момент времени, когда поступил. сигнал Р„ = О. 25

Пятимембранный сум:латор 11, на входы которого в камеры 10, 12 к 13 поданы соответственно давления Р о

Р1 и Рл, реализует операцию р 1 g если ло 12 + Pqy 30

0 О, если Р о ъ Р (2+ л) где р — давление на выходе сумматора,11.

Давление Рл на выходе Уровнемера

4 (при,использовании гидростатичес" кого уровнемера) Рл = pg - . где — плотность жидкости; ускорение свободного падения;

Н вЂ” уровень жидкости в емкости 1. 40 т ъ Р о.

9= (g5(H,-Н,);

Дальнейшая работа предлагаемого устройства происходит аналогично

;рассмотренной при поступлении команд ного импульса Р„ = 1.

При уменьшении уровня жидкости в емкости 1 до минимального значения

H ;„ на выходе 36 регулятора 6 уровня йоявляется сигнал единичного уровня Р б = 1. Выходной сигнал после того, как закончится истечение последней дозы, поступает в сопло 33 пневмореле 30, реализующего логическую функцию "Запрет". Камера 28 управления пневмореле 30 соединена с входом расходного крана 3. Сопло 33 открыто, так как давление Рэ. на входе расходного крана равно нулю.

Через открытое сопло 33 давление

Р = 1 поступает на вход наливного..В:ломент подачи командного сигнала Р = 1 уровень жидкости в емкости 1 равен Н,, при этом давления, подаваемые в соответствующие камеры 45 сумматора 11, равны

Рло р 2 Pg t g Hl

Р = Р 2 = 2 ЬН, где 6H = (H» — H<) — изменение уровня в сосуде 1 при истечении из него дозы жидкости Нл н Н2 — соответственно начальный и конечный уровни жидкости; Р 1 — давление задания, устанавливаемое задатчиком 37.

При таких давлениях в камерах сумматора 11 на его выходе будет сигнал единичного уровня, т.е. Р» = 1 °

Это давление поступает в камеру 15 пневмореле 16, реализующего логическую функцию "Отрицание", с выхо- 60 да которого P —— P„ = 0 подается в камеру 19 управления пневмореле

18. В сопло 17 пневмореле 18 подано давление р, = 1. Если командный сигнал Р„ = 1, то он при этом про- 65 ходит на выход . пневмореле 18, в

его другую камеру управления и в сопло 26 пневмореле 25, реализующего логическую операцию "Запрет".

В камеру 24 пневмореле 25 через От» крытое сопло 24 пневмореле 22 поступает командное давление Р, прикрывая его сопло 26 и соединяя вход расходного крана 3 с атмосферой.

Дозирования при это л не происходит.

После поступления командного сигнала (давления) Р = 0 и при P = 1 Ц начинается процесс дозирования, так как при этом сопло 26 открыто.

Процесс дозирования продолжается в течение времени, пока

При Р1о = Р12 + P43 на выходе. сумматора 11 появляется давление.Рл = 0 и процесс дозирования прекращает- ся. Сопло 17 под действием пружины закрывается. Таким образом,. расходный кран 3 открыт в течение времени, за которое из емкости 1 вытечет количество жидкости 9, определяемое в случае применения . гидростатического уровнемера уравнением где 5 — площадь поперечного сечения емкости 1;

Hq — начальный уровень;

Й2- конечный уровень:

При использовании для измерения уровня в сосуде 1 поплавкового уровнемера величина дозы определяется уравнением

Объем дозы может быть легко изменен посредством иэмейения давления

Р 7, устанавливаемого задатчиком 37.

1064141

ВНИИПИ Заказ 10509/43 Тираж б43 . Подписное

Филиал .ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 крана 2, осуществляя заполнение емкости 1 доэируемьм продуктом, и в камеру 32 пневмореле 29, реализующего логическую функцию "ИЛИ".

Процесс заполнения емкости 1 жид" костью происходит до уровня И щп „ значение которого определяется одной из настроек регулятора б уровня.

После достижения уровнем значения

Нв,+ на выходе регулятора б появляется сигнал Р = О, которым прекращается процесс заполнения емкости 1.

Пневмореле 80 реализует логическую операцию "Запрет", при этом до тех пор, пока процесс дозирования не закончится, процесс заполнения емкости 1 жидкостью начаться не может, т.е. цска Р = 1, Р = О, что позволяет надежно закончить довирование при достижений уровня в емкости; 1 отметки Ищ, р .

Пневмореле 22 также реализует логическую функцию "Запрет". Новая команда Р 1 проходит через роп.ло,21 только в том случае, если сигналы Р и P = О, в любом другом случае командный .сигнал не поступает -s камеру 23 узла 9 памяти

9 и в камеру 24 пневмореле 25.

Пневмореле 25 реализует логическую функцию "Запрет" до тех пор, пока командный сигнал Рк = 1, процесс доэирования не может начаться.

Пневмореле 18 включено таким образом, что на выходе его единичный сигнал появляется только в том слу5 чае, если Рц = 1 и Р„ = 1. После снятия командного сигнала, т.е.

Р< = О, на выходе пневмореле 18 за счет цепи положительной обратной связи сохраняется единичный сигнал

30 Pq8 = 1. После поступления в сопло

;17 сигнала Р Н = О давление на выходе пневмореле 18 становится равным нули (Р,® = О) .

f5 . Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в.обеспечении возможности надежного дозирования жидких сред из сосудов переменного уровня, на20 ходящихся как нри атмосферном, так и при избыточном давлении.

Выполнение схемы управления на элементах, промышленной пневмоавтоматики позволяет повысить надежность дозиронания пожаро- и взрывоопасных жидких сред.

Предлагаемое устройство может быть использоваио и для дозирования сыпучих продуктов, например, иэ бункеров, если в нем применять весовые уровнемеры сыпучего материала.