Устройство для дозирования жидкости

 

Изобретение относится к области автоматики, в частности к устройствам для дозирования жидкости, и обеспечивает расширение функциональных возможностей и сокращение материальных затрат. Устройство содержит кольцевой счетный регистр, триггер, два формирователя импульсов, инвертор, дозатор жидкости, трубопровод, n технологических агрегатов, n электромагнитных клапанов, резистор, генератор и n каналов управления, каждый из которых содержит D-триггер, формирователь импульсов, два резистора, четыре элемента И-НЕ, и элемент И, инвертор, индикатор и усилитель мощности. Устройство запоминает сигналы запроса от n технологических агрегатов и поочередно их обслуживает, т. е. выдает заданную дозу жидкости с помощью одного дозатора. Также устройство позволяет визуально контролировать процесс дозирования и запросы на дозирование жидкости. 1 ил.

Изобретение относится к области автоматике и может быть использовано в металлургии для порционного дозирования флотационных реагентов на обогатительных фабриках, мыльного раствора на фабриках-прачечных, а также в других отраслях промышленности.

Известно устройство для дозирования реагентов [л.1] содержащее кольцевой счетный регистр, генератор фазового сигнала, n каналов управления, каждый из которых содержит реле времени, схему И, схему ИЛИ с запрещающим входом, усилитель мощности, к выходу которого подключен дозатор реагентов.

Недостатком изобретению [л.1] являются низкая надежность, обусловленная произвольным запуском реле времени и ограниченные эксплуатационные возможности по дозированию.

Наиболее близким из аналогов (прототипом) к изобретению является устройство для дозирования реагентов [л.2] содержащее кольцевой счетный регистр на n каналов, два генератора сигналов и n каналов управления, каждый из которых содержит последовательно соединенные реле времени, содержащее накопительный элемент и компаратор, два элемента И, элемент ИЛИ, усилитель мощности, электромагнитный клапан и инвертор.

Недостатком устройства [л.2] является отсутствие возможности дозирования по запросу технологического агрегата, кроме того для учета расхода жидкости на каждый канал управления требуется свой дозатор.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей - дозирование по запросу и сокращение материальных затрат.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены новые элементы: триггер, два формирователя импульсов, инвертор, n технологических агрегатов, трубопровод, резистор, один дозатор жидкости [л.3] и в каждый канал управления триггера, формирователь импульсов, четыре элемента И-НЕ, резистор, индикатор и соответствующие связи между ними.

На чертеже приведены блок-схема устройства.

Устройство для дозирования жидкости содержит кольцевой счетный регистр 1, первый триггер 2, первый 3 и второй 4 формирователи импульса, второй инвертор 5, дозатор жидкости 6, трубопровод 7, n технологических агрегатов 8 и n электромагнитных клапанов 9, первый резистор 10, генератор 11 и n каналов управления 12, каждый из которых содержит второй триггер 13 (Д-триггер), третий формирователь импульсов 14, второй резистор 15, первый 16, второй 17, третий 18 и четвертый 19 элементы И-НЕ, элемент И 20, первый инвертор 21, индикатор 22, третий резистор 23 и усилитель мощности 24.

Разрешающий вход кольцевого счетного регистра 1 соединен с инверсным выходом первого триггера 2, S-вход которого соединен с выходом первого формирователя 3, а R-вход соединен с выходом второго формирователя 4 и входом второго инвертора 5. Прямой выход триггера 2 связан с входом "пуск" дозатора жидкости 6, выход "дозирование" которого связан с входом второго формирователя. Дозатор жидкости через трубопровод 7 связан с технологическим агрегатом 8 и электромагнитным клапаном 9, вход первого формирователя 3 через резистор 10 связан с источником питания, генератор 11 связан с объединенными первыми входами четвертых элементов 19 (каналов управления). Каждый выход кольцевого счетного регистра соединен с первыми инверторами 21 соответствующих каналов управления 12 C-вход второго триггера 13 соединен с выходом третьего формирователя 14, D-вход через второй резистор 15 соединен с источником питания, R-вход связан с выходом первого элемента И-НЕ 16, а прямой выход связан с первыми входами элементов И-НЕ 17, 18 и вторым входом элемента И 20, первый вход которого связан со вторыми входами элементов 16, 17 и 19. Выход элемента 19 соединен с вторым входом элемента 18, выход которого через индикатор 22 и третий резистор 23 соединен с источником питания. Усилитель мощности 24 входом соединен с выходом элемента 20, а выходом с соответствующим электромагнитным клапаном 9. Причем каждый технологический агрегат 8 связан с формирователем 14 соответствующего канала управления, а первые входы элементов 16 всех каналов управления подключены к выходу инвертора 5.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на устройство кольцевой счетный регистр на выходах выдает импульсы логического нуля, триггер 2 и триггеры 13 каждого канала управления сбрасываются (формирователем 4), индикатор 22 не горит, дозатор остановлен, клапаны 9 закрыты, т.е. схема находится в исходном состоянии.

Например, от первого агрегата (флотомашина, стиральная машина и др.) 8 в первый канал управления поступает сигнал запроса на его обслуживание на заполнение жидкостью. Формирователь 14 по переднему фронту сигнала запроса формирует положительный импульс, который переписывает значение логической "I" с D-входа на Q-выход D-триггера 13. Сигналы запроса от других агрегатов регистрируют (запоминают) D- триггеры соответствующих каналов.

Рассмотрим случай, когда до поступления упомянутого запроса других запросов не было и устройство находится в исходном состоянии. При этом кольцевой счетный регистр досчитает до 1, т.е. на его первом выходе появится сигнал логического нуля, после инвертирования этот сигнал поступает на элемент 17 с открытым коллектором, на элемент 20 и 19. Таким образом, на обоих входах элемента 17 появятся два положительных сигнала (первый от триггера 13), и соответственно на вход формирователя 3 поступает сигнал логического нуля. С переднего фронта этого сигнала формирователь 3 формирует короткий импульс логического нуля, который и устанавливает первый триггер 2. Соответственно от инверсного выхода Q-триггера 2 на вход "разрешение" кольцевого счетного регистра 1 поступает сигнал логического нуля, а от прямого выхода Q на дозатор 6 поступил сигнал "пуск" (логическая единица). В следствие этого кольцевой счетный регистр останавливается, т.е. на его первом выходе сохраняется логический ноль, а на остальных выходах логическая "I". На обоих входах элемента И 20 будут присутствовать два сигнала логической "I", соответственно с его выхода сигнал логической "I" поступит на усилитель мощности, который включит клапан 9 первого канала, и, поскольку дозатор 6 запущен, то жидкость (например, мыльный раствор) будет поступать в технологический агрегат (стиральную машину). Сигналы с генератора 11 поступают на элемент И-НЕ 18 с открытым коллектором через элемент 19 и вызывают мерцание индикатора (светодиода), что индицирует процесс дозирования в агрегат первого канала.

На дозаторе 6 выставляется требуемая доза, и после выдачи по сигналу "дозирование" через формирователь 4 сбрасывается триггер 2, а через инвертор 5 и элемент 16 сбрасывается триггер 13 первого канала. При этом дозатор отключается, а кольцевой счетный регистр продолжает счет. Одновременно гаснет индикатор и отключается клапан первого канала.

В случае, если первый канал дозирует (предыдущий случай), а во второй канал пришел сигнал запроса от агрегата 8 данного канала, то сигнал запроса запоминается на триггер 13 второго канала, и, поскольку на втором выходе кольцевого счетного регистра будет присутствовать сигнал логической "I", который через логические элементы запрещает включение клапана 9 второго канала и мерцание индикатора 22, но индикатор 22 второго клапана будет гореть ровным светом, т. к. на обоих входах элемента 18 второго канала присутствуют логические "I".

После того, как устройство закончит дозирование в первый канал, оно перейдет на дозирование во второй канал, и при отсутствии других запросов устройство перейдет в исходное состояние после окончания дозирования во второй канал.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет использовать один дозатор для дозирования жидкости в n технологических агрегатах, что существенно сокращает материальные затраты, позволяет визуально контролировать процесс дозирования и запросы на дозирование, а также обслуживать запросы технологических агрегатов на дозирование. Это выгодно отличает данное устройство от прототипа, а введение в него дозатора, двух формирователей импульсов, триггера, инвертора и в каждый канал управления четырех элементов И-НЕ, D-триггера, индикатора, а также соответствующих новых связей делает изобретение новым, имеющим изобретательский уровень.

Данное устройство включено в проект для системы дозирования мыльного раствора на фабрике-прачечной и обеспечивает его промышленное применение.

Формула изобретения

Устройство для дозирования жидкости, содержащее кольцевой счетный регистр на n каналов, генератор сигналов, n электромагнитных клапанов и n каналов управления клапанами, каждый из которых содержит первый инвертор, элемент И и усилитель мощности, при этом каждый выход кольцевого счетного регистра соединен с входом первого инвертора соответствующих каналов управления, выход которого связан с первым входом элемента И, выходом связанного с входом усилителя мощности, дозатор жидкости, трубопроводы, n технологических агрегатов, отличающееся тем, что в него введены первый и второй формирователи импульсов, первый триггер, второй инвертор, первый резистор, в каждый канал управления введены третий формирователь импульса, второй и третий резисторы, первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ, индикатор и второй триггер, C-вход которого соединен с выходом третьего формирователя, D-вход через второй резистор соединен с источником питания, R-вход связан с выходом первого элемента И-НЕ, а прямой выход связан с первыми входами второго, третьего элементов И-НЕ и вторым входом элемента И, первый вход которого связан с вторым входами первого, второго и четвертого элементов И-НЕ, причем выход четвертого элемента И-НЕ соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого через индикатор и третий резистор подключен к источнику питания, при этом выход каждого технологического агрегата соединен с входом третьего формирователя соответствующего канала управления, первые входы четвертых элементов И-НЕ всех каналов управления объединены и подключены к выходу генератора сигналов, выходы вторых элементов И-НЕ всех каналов управления объединены и подключены к входу первого формирователя, а первые входы первых элементов И-НЕ всех каналов управления объединены и подключены к выходу второго инвертора, вход которого соединен с R-входом первого триггера и с выходом второго формирователя, вход которого подключен к выходу окончания дозирования дозатора, вход "Пуск" которого соединен с прямым выходом первого триггера, а инверсный выход триггера соединен с входом "Разрешение" кольцевого счетного регистра, вход первого формирователя через первый резистор подключен к источнику питания, а выход к S-входу первого триггера, каждый выход усилителя мощности соединен с электромагнитным клапаном, причем дозатор жидкости, клапаны и технологические агрегаты связаны трубопроводами.

РИСУНКИ

Рисунок 1