ПРОГРАММНЫЙ ДОЗАТОР МАЛЫХ РАСХОДОВ ЖИДКОСТЕЙ Российский патент 1994 года по МПК G01F13/00 

Изобретение относится к дозированию малых расходов жидких веществ и может быть использовано в химической, нефтехимической и медицинской промышленности.

Известно устройство для дозирования малых расходов жидкостей программное, содержащее датчик уровня, соединенный с входом переменного регулятора, на вход задания которого подключен программный задатчик по времени, выход его через повторитель мощности соединен с мембранным исполнительным механизмом.

Недостатком данного устройства является то, что регулятор не может обеспечить оптимальный технологический процесс, поскольку
N = ε_ot/T_и, где N - выходной сигнал с регулятора;
ε_o - входной сигнал на регулятор;
t - время переpегулирования;
T_и - постоянное время интегрирования.

Следовательно при t ≥ T_и - нормальная работа регулятора. Но в этом случае неравенство не выполняется.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является дозатор малых расходов жидкостей программный, содержащий цилиндрическую емкость с датчиком уровня и сливным трубопроводом, на котором установлен исполнительный механизм, а также первый программный задатчик и задатчик начальных условий.

Основным недостатком такого устройства является низкое качество получаемого продукта из-за нарушения оптимальных режимов дозирования компонентов вследствие изменения плотности и вязкости компонентов в мерниках дозатора.

Целью изобретения является повышение качества дозируемого продукта.

Указанная цель достигается тем, что дозатор дополнительно содержит второй программный задатчик, первый - шестой элементы сравнения, повторитель мощности и датчик весового плотномера, установленный в нижней части цилиндрической емкости и соединенный через пневматический преобразователь с первыми входами пятого и шестого элементов сравнения, при этом задатчик начальных условий выполнен в виде датчика плотности, первые выходы первого программного задатчика и датчика уровня подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента сравнения, а их вторые выходы подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента сравнения, выходы второго программного задатчика, первого и второго элементов сравнения подключены соответственно к первому, второму и третьему входам третьего элемента сравнения, соединенного выходом с первым входом четвертого элемента сравнения, подключенного выходом к исполнительному механизма, повторитель мощности, выход задатчика плотности подключен к вторым входам пятого и шестого элементов сравнения, а их выходы соединены соответственно со вторым и третьим входами четвертого элемента сравнения.

На чертеже изображен дозатор расходов жидкостей программный.

Дозатор дозирования малых расходов жидкостей программный (фиг.1) содержит датчик 1 уровня, соединенный с элементами 2, 3 сравнения, соединенные с программным задатчиком 4 по времени, тумблер 5, задатчик программный 6 по времени, соединенный с элементом 7 сравнения, датчик 8 весового плотномера, соединенный через пневматический преобразователь 9 с элементами 11, 12 сравнения, задатчик 10, элемент 13 сравнения, соединенный через повторитель 14 мощности с мембранным исполнительным механизмом 15.

Дозатор работает следующим образом.

При включении тумблера 5 выходной сигнал с программируемого задатчика 6, подается на элемент 7, выходной сигнал которого через повторитель 14 управляет мембранным исполнительным механизмом 15, дозируя компонент по заданной программе, при отклонении расхода компонента от заданной программы изменяется уровень продукта от заданной программы в мернике дозатора. На элементах 2 и 3 появляется сигнал от алгебраического суммирования сигнала датчика уровня и сигнала программируемого задатчика 4, вследствие изменения вязкости компонента от заданной, сигнал с которых поступает на элемент 7, выходной сигнал которого через повторитель 14 управляет мембранным механизмом 15, восстанавливая заданный программный расход компонента. [Q(P,F) = const]. При отключении плотности компонента в мернике дозатора от заданной, сигнал получаемый на выходе элементов 11 и 12, вследствие алгебраического суммирования сигналов датчика весового плотномера 8 через пневматический преобразователь 9 и задатчика 10, сигнал с которых поступает на элемент 13, алгебраически суммируется с сигналом элемента 7, выходной сигнал которого через повторитель 14 управляет мембранным исполнительным механизмом 15, восстанавливая заданный программный расход компонента из мерника дозатора.

[Q(P,F) = const]
Для описания работы этого устройства применено уравнение:
Q(P,F)= P+ ΔF, где Q(P,F) - массовый расход в зависимости от управляющего сигнала на мембранный исполнительный механизм и эффективного сечения мембранного исполнительного механизма; и - чувствительность массового расхода к управляющему сигналу на мембранный исполнительный механизм и эффективного сечения мембранного исполнительного механизма соответственно; Δ Р и Δ F - приращение управляющего сигнала на мембранный исполнительный механизм и эффективного сечения мембранного исполнительного механизма соответственно.

Стабилизируя Q(P,F) = const, можно записать
P= ΔF, откуда ΔP=ΔF , т.е. при таком методе дозирования компонентов при изменяющихся вязкости и плотности продукта в мерниках дозатора получают управляющий сигнал на мембранный исполнительный механизм для восстановления заданного программного расхода компонентов.

Использование: при дозировании малых расходов жидких веществ. Дозатор содержит один датчик уровня (1), шесть элементов сравнения (2, 3, 7, 11, 12, 13), два программных задатчика по времени (4, 6), один тумблер (5), один датчик весового плотномера (8), один пневматический преобразователь (9), один задатчик (10), один повторитель мощности (14) и один мембранный исполнительный механизм (15). 1 ил.

ПРОГРАММНЫЙ ДОЗАТОР МАЛЫХ РАСХОДОВ ЖИДКОСТЕЙ, содержащий цилиндрическую емкость с датчиком уровня и сливным трубопроводом, на котором установлен исполнительный механизм, а также первый программный задатчик и задатчик начальных условий, отличающийся тем, что, с целью повышения качества продукта, в него дополнительно введены второй программный задатчик, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы сравнения, повторитель мощности и датчик весового плотномера, установленный в нижней части цилиндрической емкости и соединенный через пневматический преобразователь с первыми входами пятого и шестого элементов сравнения, при этом задатчик начальных условий выполнен в виде датчика плотности, первые выходы первого программного задатчика и датчика уровня подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента сравнения, а их вторые выходы подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента сравнения, выходы второго программного задатчика, первого и второго элементов сравнения подключены соответственно к первому, второму и третьему входам третьего элемента сравнения, соединенного выходом с первым входом четвертого элемента сравнения, подключенного выходом к исполнительному механизму через повторитель мощности, выход задатчика плотности подключен к вторым входам пятого и шестого элементов сравнения, а их выходы соединены соответственно с вторым и третьим входами четвертого элемента сравнения.