УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ФЛОТОРЕАГЕНТОВ Российский патент 2002 года по МПК G05D11/13 G01F11/00 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в цветной металлургии для дозирования флотационных реагентов, а также в других отраслях промышленности.

Известно устройство для дозирования реагентов /1/, содержащее номера каналов дозирования, в каждом из которых содержится реле времени, схемы И и ИЛИ и усилитель мощности, кольцевой счетный регистр и генератор фазового сигнала, электромагнит питателя реагентов.

Устройство /1/ сложно, имеет низкую помехозащищенность и ограниченные функциональные возможности.

Известно также устройство для дозирования реагентов /2/, содержащее N каналов дозирования, кольцевой счетный регистр, два генератора фазовых сигналов, каждый канал содержит источник опорного напряжения, накопительный элемент, разрядный ключ, схемы И и ИЛИ, усилитель и электромагнитный дозатор.

Устройство /2/ сложно, имеет низкий диапазон регулирования управляющего сигнала и ограниченные функциональные возможности и создает радиопомехи. Прототипом предлагаемого устройства является устройство /2/.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и диапазона изменения управляющего сигнала, устранение радиопомех и снижение эксплуатационных затрат на обслуживание.

Для достижения этих целей в него дополнительно введены генератор треугольного напряжения, дополнительный источник опорного напряжения, дополнительный переключатель, а в каждый канал дозирования введены амплитудный детектор и резисторный задатчик, коммутатор аналоговых сигналов и индикатор со шкалой 0÷100%.

Предлагаемое устройство представлено на фиг.1 и состоит из генератора треугольного напряжения 1, источника опорного напряжения 2, переключателя 3, N каналов управления дозаторами 4, источника пульсирующего напряжения трансформатора 5, коммутатора аналогового сигнала 6, кнопки управления 7, измерительного прибора 8.

Генератор содержит разностный интегратор на базе операционного усилителя 9, первого и второго резисторов 10 и 11, конденсаторов 12 и 13, первого и второго компараторов 14 и 15 и RS - триггера 16. Каждый канал дозирования 4 содержит резисторный задатчик 17, третий компаратор 18, амплитудный детектор, содержащий диод 19 и конденсатор 20, усилитель 21, защитный диод 22 и электромагнитный дозатор 23.

На фиг.2 изображены эпюры напряжений в соответствующих точках схемы предлагаемого устройства.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 формирует треугольное напряжение, как показано на фиг.2. Амплитуда треугольного напряжения определяется напряжением источника опорного напряжения U_oп. Переключатель 3, подвижный контакт которого соединен с объединенными входами резисторных задатчиков 17 каждого канала, переключается в положение, при котором на задатчики поступает напряжение U_оп. В противоположном состоянии переключателя 3 на задатчики поступает напряжение U_вх от внешнего источника, например от датчика количества твердого в потоке пульпы и линейно изменяет величину дозы в каждом канале.

При уменьшении величины треугольного напряжения до величины U_в (U_c), установленной на подвижном контакте резисторного задатчика 17 каждого канала, сигнал с компаратора 18 поступает на усилитель 21, и амплитудное значение напряжения трансформатора 5 со вторичной его обмотки поступает на электромагнитный дозатор 23. Под действием этого напряжения происходит форсированное включение электромагнита дозатора и его последующее удержание в этом состоянии пониженным напряжением (фиг.3). При размыкании ключа усилителя 21 напряжение U_f быстро уменьшается до 0, переходя в область отрицательных значений на уровне U_g - падение напряжения на защитном диоде 22.

Длительность управляющего сигнала в каждом канале определяется величиной напряжения U_в, U_с и показана на фиг.2. Передние и задние фронты управляющих сигналов в каждом цикле зависят от величины управляющего сигнала и разнесены во времени. Это положительное свойство предлагаемого устройства, которое обеспечивает плавное нарастание нагрузки на трансформатор 5 внутри цикла.

Связи между выходом источника опорного напряжения с резистoрными 17 задатчиками U с входом компаратора 14, ограничивающим амплитуду треугольного напряжения, обеспечивает изменение управляющего сигнала от 0 до 100% величины периода, а значит и изменение производительности дозатора от 0 до 100% путем изменения сигнала резисторного задатчика 17 от 0 до 100% опорного напряжения U_оп. Причем, неизбежные колебания периода генератора 1, вызванные, например, изменением параметров резисторов 10 и 11 и емкостей конденсаторов 12 и 13, не оказывают влияния на изменение величины заданной производительности дозатора и определятся только величиной (в процентном отношении к U_o) управляющего напряжения резисторного задатчика и, как следствие, контроль установленной величины дозы осуществляется по выходному напряжению задатчика. С целью контроля установленной дозы в каждом канале сигналы подвижных контактов резисторных задатчиков каждого канала подключены к входам управляемого кнопкой 7 коммутатора 6 аналоговых сигналов, к выходу которого подключен измерительный прибор 8 со шкалой от 0 до 100%.

Таким образом, введение в устройство генератора треугольного напряжения позволило расширить диапазон изменения дозы от 0 до 100% расходной характеристики, разнести во времени моменты включения дозаторов и независимость от колебаний частоты генератора, установленного значения реагента в каждом канале дозирования подключение выхода источника опорного напряжения к объединенным входам резисторных задатчиков и к входу ограничения амплитуды треугольного напряжения позволило устанавливать величину дозы в процентах расходной характеристики путем изменения величины напряжения уставки задатчика, а введение в каждый канал управления амплитудного детектора позволило исключить радиопомехи и осуществить форсированное включение электромагнитного дозатора и быстрое его отключение на заднем фронте управляющего сигнала, что привело к повышению точности дозирования в каждом цикле, уменьшению расхода электроэнергии для работы электромагнитного дозатора (клапана), уменьшению его нагрева и расширению диапазона устойчивой работы при колебаниях напряжения питания, а введение дополнительного переключателя, подключенного к объединенным входам задатчиков, позволило вести управление дозой в каждом канале внешним управляющим сигналом.

Предлагаемое изобретение является новым, так как внесены дополнительные элементы и связи между ними.

Предлагаемое изобретение имеет изобретательский уровень, так как обеспечивает достижение расширения функциональных возможностей устройства: расширение диапазона изменения дозы от 0% до 100%, возможности управления дозой в каждом канале дозирования индивидуально, независимости от колебаний частоты генератора, возможность управления от датчика твердого в пульпе, снижение расхода электрической энергии, расхода меди на катушку дозатора, более устойчивую работу дозатора.

Предлагаемое изобретение промышленно применимо, так как позволяет обеспечить более качественную работу электромагнитных дозаторов реагентов.

Литература
1. Устройство для дозирования реагентов. Авторское свидетельство СССР 613206, кл. G 01 F 11/00. БИ 24, 1978 г.

2. Устройство для дозирования реагентов. Авторское свидетельство СССР 1160378, кл. G 05 Д 11/13, БИ 21, 1985 г.

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в цветной металлургии для дозирования реагентов, а также в других отраслях промышленности. Технический результат - расширение функциональных возможностей и диапазона изменения управляющего сигнала, устранение радиопомех и снижение эксплуатационных затрат на обслуживание. Устройство для дозирования реагентов содержит N каналов дозирования, каждый из которых содержит компаратор, усилитель и электромагнитный дозатор реагентов, генератор треугольного напряжения, вход ограничения амплитуды треугольного напряжения которого подключен к выходу источника опорного напряжения, переключатель, в каждый канал дозирования введен резисторный задатчик, объединенные входы которых подключены к подвижному контакту переключателя, а два неподвижных контакта переключателя подключены к источнику опорного напряжения и внешнему входному сигналу соответственно и в каждый канал дозирования дополнительно введен амплитудный детектор, содержащий первый диод и конденсатор, и второй диод, причем объединенные входы первых диодов подключены к источнику пульсирующего напряжения (трансформатору), а выход амплитудного детектора посредством усилителя подключен к электромагнитному дозатору и к второму диоду, второй вывод которого подключен к общему потенциалу устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для дозирования реагентов, содержащее N каналов дозирования, каждый из которых содержит компаратор, усилитель и электромагнитный дозатор, отличающееся тем, что в него введен генератор треугольного напряжения, вход ограничения амплитуды треугольного напряжения которого подключен к выходу дополнительно введенного в устройство источника опорного напряжения, дополнительно введены переключатель и источник пульсирующего напряжения, в каждый канал дозирования введен резисторный задатчик, объединенные входы которых подключены к подвижному контакту переключателя, а два неподвижных контакта переключателя подключены к источнику опорного напряжения и внешнему входному сигналу соответственно, и в каждом канале дозирования дополнительно введены амплитудный детектор, содержащий первый диод и конденсатор, и второй диод, причем вход первого диода подключен к источнику пульсирующего напряжения, а выход амплитудного детектора посредством усилителя подключен к электромагнитному дозатору, и к второму диоду, второй вывод которого подключен к общему потенциалу устройства, при этом генератор треугольного напряжения введен таким образом, что при уменьшении величины треугольного напряжения до величины, установленной в каждом канале дозирования на подвижном контакте резисторного задатчика, в соответствующем канале сигнал с компаратора поступает на усилитель, и амплитудное значение источника пульсирующего напряжения поступает на электромагнитный дозатор. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что генератор треугольного напряжения содержит разностный интегратор на базе операционного усилителя с первым и вторым резисторами и первым и вторым конденсаторами, первый и второй компараторы и RS-триггер, причем выход операционного усилителя подключен к объединенным инвертирующему входу первого и неинвертирующему входу второго компараторов, а инвертирующий вход второго компаратора подключен к общему потенциалу устройства, неинвертирующий вход первого компаратора - к источнику опорного напряжения, причем выход первого компаратора подключен к R-входу триггера, а выход второго компаратора - к S-входу триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к первому и второму резисторам операционного усилителя соответственно.