Устройство для автоматического и постоянного взвешивания жидкостей с агрессивными свойствами и переменными величинами плотности или удельного веса из-за колебаний температуры и массовой доли компонентов

 

Использование: в области отпуска и изготовления жидкостей в любой отрасли промышленности для ведения постоянного учета удельного веса жидкости с агрессивными свойствами и перемещенными величинами удельного веса из-за колебаний температуры. Сущность изобретения: устройство содержит резервуар 1, подключенный к жидкостной системе, рычажную систему, обеспечивающую перемещение в пространстве резервуара 1 ползуна, одиннадцать разновесных гирь-стержней 16 постоянных грузов. Ползун, перемещаясь по торцам контактной системы, обеспечивает переключение контактов в различные положения, отключая и включая необходимые электрические линии, по которым электрические сигналы поступают в компьютерные системы учета и индикации, при этом достигается максимальная точность автоматического постоянного взвешивания удельного веса жидкости по заданным параметрам и характеристикам и протекающей в трубопроводах. 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области отпуска жидкости и может использоваться в любой отрасли промышленности, где требуется производить постоянный весовой учет удельного веса жидкости с агрессивными свойствами, с переменными свойствами, и величинами удельного веса, повышенным давлением и скоростями в системах изготовление жидкостей, при выполнении сливно-наливных операций.

Известны устройства для взвешивания жидкостей в герметических весоизмерительных резервуарах (см. а.св. N 97739 G 01 N 9/04).

Недостатками известных устройств является сложность конструкций и отсутствие электрических линий для передачи электрических сигналов в компьютерные системы.

Известны весы с электрической индикацией веса (см. а.св. N 429287 G 01 G 19/40). Практическое применение данного типа весов, например в торговых целях выявило ненадежность весового устройства, сложность в эксплуатации, непригодность в системах учета.

Целью изобретения является достижение максимальной точности автоматического постоянного взвешивания жидкости для определения удельного веса и передачи данных взвешивания в компьютерные системы.

Поставленная цель достигается тем, что для автоматического и постоянного взвешивания жидкости, протекающей через внутренний объем резервуара применяется весовое устройство с разнесенным рычагом, к меньшему концу рычага подвешены резервуар и постоянный груз. К большему концу рычага подвешены - ползун, воздействующий на штоки клапанов, выступающих над поверхностью клапанного блока и переключающий контакты для замыкания электрических линий, замкнутый нижний контакт с замкнутым верхним контактом следующего по алфавитному порядку клапана с выходом электро-сигнала в систему компьютера, и горизонтальная площадка, перемещающаяся в пространстве по вертикали совместно с ползуном на равные расстояния и воспринимающая весовую нагрузку вертикально установленных равно-весовых, но с разными длинами, гирь-стрежней, подвешенные шляпками в индивидуальных отверстиях в планках, закрепленные ша штоке с регулировочным механизмом, посредством которого достигается синхронность перемещения-ползуна, грузовой площадки и гирь стержней по вертикали на равные расстояния, с целью уравновешивания веса жидкости с весовыми нагрузками в момент взвешивания и в пределах диапазона взвешивания 100 грамм на объем жидкости, заполняющая внутренние объемы резервуара и труб подключения.

Согласно фиг. 1, устройство состоит из резервуара 1 объемом не менее - 1000 см. куб. подключенного к жидкостной системе трубами 2 и 3. К нижней крышке резервуара 1 и штоком 4 подвешена камера 5 для размещения постоянного груза. Верхняя крышка резервуара штоком 6 шарнирно соединена с меньшим плечом разноплечного рычага 7, проходящим внутри скобы 8 и опирающимся треугольным вырезом на вершину призмы 9. К большему плечу рычага 7 шарнирно подвешены рычаг 10 и ползун 11, скользящий по торцам штоков 12, индивидуально выступающих над столовой поверхностью клапанного блока 13, установленного под углом между вертикальной и горизонтальной осями и наклоном верхней части блока к резервуару. К нижней части ползуна 11 строго горизонтально прикреплена площадка 14, на которой установлена камера 15 для размещения постоянного груза. Гири-стержни 16, имеющие одинаковый вес 2,5 грамма или 5 грамм, но отличающиеся друг от друга по длине h, выполнены в виде гвоздей, заостренные в нижней части и имеющие шляпки, посредством которых грузы-стержни 16 подвешены в отверстиях в планках 17 и 18. Планки закреплены на штоке 19, регулируемым механизмом 20.

На фиг.2 показана столовая поверхность клапанного блока 13, имеющая отверстия для выхода штока 12 и обозначенных буквами в алфавитном порядке. Отверстия расположены по косой координатной сетке на равных расстояниях с целью поэтапного наползания ползуна 11 на штоки 12. Общее расстояние между крайними отверстиями составляет величину H по вертикали. Расстояние H также показано при размещении гирь-стержней 16 на фиг.3 и 1, что объясняет обстоятельство расстояние H строго идентичны по вертикали. Соответствие достигается тщательным подбором гирь-стержней 16 и регулировкой расстояний механизмом 20.

На фиг. 3 показано конструкция гирь-стержней 16. Каждый груз имеет вес равный другим, но отличается длиной. Гиря-стержень 16 имеет пластмассовый стержень-трубку 21. С одного конца в трубку вставлена втулка 22, в шток которой завальцован свободно вращающийся шарик 23. На другом конце трубки 21 вставлена втулка-шляпка 24, служащая для подвешивания гири-стержня 16 и для точности веса гири. Аналогично завальцовывается шарик 23 и в торец штока 12. Установка свободно вращающихся шариков устраняет трение между ползуном 11 и штоками 12, также между площадкой 14 и гирями-стержнями 16. Схематично показано разность длин стержней друг от друга на расстояние h и общая разность между крайними стержнями на величину H, равная по весовой нагрузке 100 грамм. На фиг. 4 показано устройство идентичных по конструкции клапанов, которые замыкают электрические контакты и работают по следующему принципу. На шток 12 установлен клапан 25 с двухсторонней кольцевой металлической поверхностью. Каждый шток 12, под воздействием пружины 26, выталкивается над столовой площадкой клапанного блока 13 и одновременно клапаном 25 замыкает верхние контакты 27. Нижние контакты 28 в исходном положении разомкнуты и проводами-перемычками 29 подключены к верхним контактам 27 следующего по алфавиту клапану (А28-Б27), (Б28-В27) и так далее до последнего контакта (Х), который конечный, не имеет продолжения и подключен обоими контактами 27 и 28 к компьютеру 30. Все верхние контакты 27 подключены электро-перемычками 29 к компьютеру 30.

Устройство для взвешивания работает в следующей последовательности.

Предварительно постоянными грузами в камерах 5 и 15 достигают положение, когда ползун 11 наползет на контакт (А) и на индикаторе появятся цифры (0000). Маховиком регулятора 20 подводят длинный стержень 16 к площадке 14 и проверяют правильность совпадения подкладкой гирек 5, 10, 20, 100 грамм в камеру 5. На индикаторе цифры изменятся на величину подложенного груза регулировка верна. После окончания регулировки подложенный груз из камеры 5 удаляется и на индикаторе снова цифры (0000). На площадку 14 в камеру 15 устанавливается и постоянно закрепляется груз, соответствующий нижнему пределу взвешиваемой жидкости, например 500 грамм (сжиженный газ), 900 грамм (бензин) и так далее. Устройство включается в режим постоянной работы. Протекающая через резервуар 1 жидкость переместит резервуар вниз. Через шток 6 и рычаги 7 и 10 ползун 11 совместно с площадкой 14 и груз-камерой 15 поднимается по наклонной вертикали вверх и нагружает площадку 14 гирями-стержнями 16 до момента, когда избыточный вес жидкости в резервуаре 1 и трубах 2 и 3 совпадает с весом гирь стержней 16, например, 0550 грамм/литр и эти цифры на индикаторе (0550). Система пришла в равновесие в данный момент взвешивания. Устройство произвело следующие операции. Ползун 11 переместился по вертикали клапанного блока 13, нажал на штоки 12 и переключает 10 клапанов, от (Б) до (Л). На индикаторе компьютера 30 последовательно цифры меняются (0505), (0510) до (0550), так как ползун 1 последовательно воздействует на штоки 12, отключает верхние контакты 27 и замыкает нижние контакты 28. Электрические линии последовательно включались и отключались до момента остановки ползуна 11 на штоке (Л). Электрический сигнал от нижних контактов (Л28) по перемычке поступил на верхние контакты (М27) и в компьютер 30. Если первоначально и по потребности в камеру 15 установлен постоянный груз 900 грамм или 1000 грамм (1 кг), то и на индикаторе будут другие цифры (0950) или (1050). Это плюсовой процесс-сумма чисел. Отрицательный процесс-минус происходит в обратном порядке и зависит только от уменьшения веса жидкости в резервуаре 1, например, удельный вес жидкости уменьшился на 5 грамм и весовой баланс нарушен. Ползун 11 сползает вниз, с контакта (Л) на контакт (К). Действующая электрическая линия (Л28 - М29) размыкается и замыкается через контакты (К28) (Л27). На индикаторе цифры изменяются на (0545), (0945), (1045). Этот процесс вычитания может снова возвращаться к цифре (0000). При практическом применении устройства автоматический режим взвешивания зависит от конкретного веса жидкости в момент взвешивания и правильность установки на (0000). Устройство выполняется в герметичном исполнении и полностью исключает регулировку и разбалансировку в процессе работы.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического и постоянного взвешивания жидкостей с агрессивными свойствами и переменными величинами плотности или удельного веса из-за колебаний температуры и массовой доли компонентов с повышенными давлением и скоростями в системах, состоящее из весового устройства, рычага, резервуара, трубы подключения, постоянных грузов, отличающееся тем, что применяется весовое устройство с неравноплечим рычагом, к меньшему плечу рычага подвешен резервуар с подсоединенными гибкими участками трубопроводов, а к большему плечу рычага подвешен тягой-серьгой с шарнирным соединением ползун, перемещаемый по наклонной плоскости клапанного блока в сторону резервуара и скользящий по шарикам, которые вмонтированы в торцы подпружиненных штоков, на которые установлены двусторонние электроклапаны.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что боковая поверхность клапанного блока, обращенная к ползуну, выполнена с наклонением в сторону резервуара.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на наклонной боковой поверхности клапанного блока выполнены отверстия по количеству установленных в клапанном блоке электроконтактных групп.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ползун установлен с возможностью воздействия гравитационной тяжестью на торец подпружиненного штока.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия на наклонной боковой поверхности клапанного блока выполнены по диагональной линии от верхнего угла к противоположному нижнему углу в количестве, равном числу выдвинутых над поверхностью штоков электроконтактных групп.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в идентичных электроконтактных группах в каждой паре электроконтактов один электроконтакт электролинией подключен к компьютеру, а другой свободный электроконтакт соединен байпасной электролинией с задним нижним электроконтактом первой электрогруппы и с передним верхним электроконтактом второй электрогруппы.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что к нижнему торцу ползуна прикреплена грузовая площадка, на которой установлена грузовая камера для подкладки постоянного груза, а верхняя торцевая поверхность площадки выполнена строго горизонтально для поэтапной нагрузки гирями-стержнями.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что гири-стержни выполнены равными по весу, но отличаются друг от друга последовательно на равные расстояния по длине.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что гири-стержни выполнены гвоздеобразными, на одном торце установлена шляпка для подвеса гири-стержня, на другом торце наконечник с вмонтированным торцевым шариком.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гири-стержни установлены в отверстиях в горизонтальных площадках, верхняя площадка предназначена для подвеса гирь-стержней, нижняя площадка направляет и корректирует установку гирь-стержней по вертикальным осям.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что горизонтальные площадки для подвеса гирь-стержней установлены на вертикальной стойке с регулировочным приспособлением, которым площадки с гирями-стержнями опускаются до момента касания длинной гирей-стержнем верхней торцевой поверхности грузовой площадки, установленной на ползуне, исключая весовую нагрузку.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расстояния между центрами отверстий, выполненных в наклонной стенке клапанного блока, и расстояния между длинами гирь-стержней равны по вертикальным осям.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что общее расстояние по вертикальным осям между перемещением ползуна с грузовой площадкой и гирей-стержней равно.

14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что общий внутренний объем резервуара и двух участков трубопроводов подключения составляет 1000 см³ (1 л).

15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что количества электроконтактных групп и гирь-стержней равны и соответствуют количеству интервалов, на которые разделен общий диапазон взвешивания.

16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроконтактные группы идентичны, соединены в общий блок и содержат шток с шариком, установленным на внешнем торце штока, и пеналом во внутреннем торце штока, в который установлена пружина, на штоке установлен диэлектрический клапан, на котором на обеих торцевых поверхностях установлены металлические накладки-шайбы, контактирующие с двумя парами электроконтактов, установленных противонаправленно одна другой, причем двусторонний клапан замыкает пару электроконтактов под воздействием пружины или надвинутым ползуном.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4