Устройство для дозирования жидкости Советский патент 1983 года по МПК G01F11/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к автоматическому регулированию, предназначено для дозирования жидкости и может быть использовано на красильно-отделочных учас ках текстильных, трикотажных, меховых и других предприятий. Известна автоматическая транспортная линия для жидких химикатов, содержащая емкость-хранилище, автоматизированный монтежю, трубопроводы, расходный бак, сифонные дозаторы, пневматический ста- бидизатор уровня с пневматическим баком управления и пневматическим автоматом дозировгшия lj . Недостатком таких линий является низ кая точность дозирования, так как в основу их работы положен способ дозирования по времени, который для обеспечения постоянной скорости дозирования предполагает жесткую стабилизацию уровня в . расходном баке и давления воздуха, пода Баемого на сифонные дозаторы, что вызы вает необходимость применения вспомога- тельных устройств, работающих с определенной погрешностью, влияющей на точность дозирования. Это усложняет устройство в целом, снижает его надежность. Кроме того, перерыв в питании автомата дозирования вызьгаает исчезновение информации об отправленном потребителю количестве химиката, восстановить которую невозможно. Наиболее близким по технической сущ- . ности к изобретению является автоматическое дозирующее устройство, содержащее емкость-хранилище, расходный бак, транспортные трубопроводы, запорную арматуру, многопредельные сигнализаторы уровня и потребители. В расходном баке такого дозирующего устройства устанавливаются электроды многопредельного сигнализатора уровня. Высота установки электродов относительно друг друга или дна бака определяет объем химиката (дозу) для розовой подачи потребителю С 2 3 Недостатком таких дозирующих устрой ств является отсутствие гибкости в рабо те. Они допускают только ступенчатое изменение величины отпускаемой дозы, причем число ступеней ограничено коли- чеством электродов, которое можно установить в расходном баке. В современном производстве часто возника-ет необходимость оперативного изменения величины отпускаемой при дозировашш жидкости, а перестановка электродов требует значи тельных временных затрат. Кроме того, в этих устройствах для получения сигналов нижнего и верхнего уровня, используемых для заполнения рас ходкого бака при его опорожнении, требуется установка дополнительных сигналмзатсров уровня. Целью изобретения является расширени области применения устройства. Для этого в устройство для дозирования жидкости, содержащее расходную емкость с размещенным в ней чувствительным элементом датчика уровня и подсое- диненным к ней трубопроводом заполнения и расходным трубопроводом с установлен ннми в них запорными вентилями с соответствующими элементами управления, введены первый аналого-релейнь1й преобразователь, последовательно соединенные задатчик дозы, элемент сравнения и второй аналого-релейный реобразователь, последовательно соединенные третий анаЛбго-релейный преобразователь, первый элемент И, первый триггер, второй элемент И и второй триггер, R -входом подключенный к первому выходу второго аналого-релейного преобразователя, второй выход которого подключен к второму входу второго элемента И, вход элемента управления запорного вентиля расходного трубопровода связан с прямым выходом второго триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, причем выход датчика уровня подключен к входу элемента сравнения и к входам третьего аналого-релейного преобразователя и первого аналогорелейного преобразователя, выходом связанного с Р. -входом первого триггера, выход которого соединен с входом элемента управления трубопровода заполнения. На чертеже изображена структурная схема устройства. Устройство содержит расходную емкость 1 с постОя)шой по всей высоте площадью сечения, чувствительт;ый эле- мент 2 датчика 3 , элемент 4 сравнения, один вход которого соединен с выходом датчика 3 уровня, а второй с выходом задатчика 5 дозы. К выходу элемента 4 сравнения подключены блок 6 индикации и аналого-релейлый преобразователь 7, прямой выход которого соединен с одним из входов элемента И 8, при этом второй выход элемента И 8 подключен к пусковой гснопке 9 дозирования, а выход элемента И 8 связан.с 5 -входом триггера 10, на R -вход которого подается сигнал с инверсного выхода аналогорелейного преобразователя 7, а выход через усилитель 11 соединен с электромагнитом 12 запорного вентиля 13, размещенного в расходном трубопроводе 14, через который осуществляется подача доз жидкости к потребителю 15. Усилитель 11 с электромагнитом 12 образуют элемент управления запорным вентилем 13. К вьосоду датчика 3 уровня подклю 1 аналого-релейные преобразователи 16 и 17, снабженные задатчиками, соответственно нижнего и верхнего уровня жидкости в расходной емкости 1 (не указаны), при этом выход аналого-релейного преобразователя 16 соединен с входом элемента И 18, второй ход которого связан с инверсным выходом триггера 1О. С выхода элемента И 18 сигнал подается на S -вход триггера , причем его инверсный выход подключен к третьему входу элемента И 8. R -вход триггера 19 связан с выходом аналогорелейного преобразователя 17, а выход через усилитель 20 соединен с электромагнитом 21 запорного вентиля 22, размещенным в трубопроводе 23 заполнения, Ъвязанным с емкостью-хранилищем 24. Усилитель 2О с электромагнитом 21 образуют элемент управления запорным вентилем 22. Устройство работает следующим образом. При заполнении расходной емкости 1 до верхнего уровня сигнал на выходе датчика 3 уровня (входе элемента 4 сравнения) имеет наибольшую вел1гчину. Подавая на второй вход элемента 4 сравнения с задатчика 5 дозы сигнал противоположной полярности, соответствующ 1й нрвому значению уровня, который должен установиться после отпуска дозы, получаем на выходе элемента 4 сравнения сигнал рассогласования, являющийся разностью между действительным и ожидаемым значением уровня о расходном баке, т.е. величиной дозы, которая устанавливается по шкале блока 6 индикации, отградуированной в еди}шцах объема, С Бьсхода элемента 4 срав 1еиия сигнал рассогласования нодается также на вход аналого-релейного преобразователя 7, функционирующего таким образом, что сигнал на его прямом выходе появляется при подаче на вход сигнала, величина которого больше 1гуля. При величине сигнала на входе преобразователя 7 равной нулю, сигнал на его прямом выходе исче зает и появляется на инверсном. Таким образом, после установления дозы задатчиком 5 дозы по шкале блока 6 индикации на вход элемента И 8, соед с прямым выходом аналого-релей ного преобразователя 7, поступает едини ный сигнал управления дозированием. Так как расходная емкость 1 заполнена, то схема заполнения расходной емкости 1 н работает и с инверсного входа триггера 19 единичный сигнал подается на другой вход элемента И 8. При включении пусковой кнопки 9 дозирования на выходе схемы И 8 ( S входе триггера 10) появляется единичный сигнал, выз}лвающий переключение триггера 10, выходной сигнал которого через усилитель 11 включает электромагнит 12, открьгоая запорный вентиль 13 в расходном трубопроводе 14, через который осуществляется подача доз жидкости к потребителю 15, начинается дозирование. Уровень жидкости в расходной емкост 1 понижается и через некоторое время достигает отметки, при. которой абсолютные значения величин сигналов, с выхода датчика 3 уровня и задатчика 5 становят ся равными, на выходе элемента 4 сравнения появляются нулевой сигнал рассогласования, срабатывает аналого-релейный преобразователь 7, снимая единичный сигнал с входа элемента И 8 и подавая его с инверсного выхода на S -вход триг гера 10, переключая его в исходное состояние. Электромагнит 12 выключается, запорный вентиль в трубопроводе 14 закрывается, дозирование прекращается. Расходная емкость 1 может быть рассчитана на дозирование из нее любого объема жидкости. После опустощения расходной емкости .1, допустимый нижний уровень жидкости которой контролируется аналого-релейным преобразователем 16, будет обеспечивать 10 416 ся пополнение расходной емкости 1 до верхнего заданного уровня. Поэтому отметка доггустимого нижнего уровня зкид- кости устанавливается несколько выше действителыю нулевого урювня, контролируемого датчиком 3 уровня, с тем, чтобы после окончания отпуска последней для данного заполнения бака дозы химиката, иметь ед1шичный сигнал с выхода элемента И 18, На входы элемента И 18 при этом поступакэт единичные сигна лы с аналого-релейного преобразователя 16 и с инверсного выхода триггера 10. Единич)1ый сигнал, появившийся на входе триггера 19 с выхода элемента И 18, вызывает его переключение, при этом на прямом выходе триггера 19 появляется сигнал, включающий черюз усилитель 2О электромагнит 21 запорного вентиля 22 в трубопроводе заполнения 23 расходной емкости 1 из емкостихранилища 24, О.ановременно с инверсного выхода триггера 19 на вход элемента И 8 подается нулевой сигнал, запрещающий дозирование до окончания процесса заполнения расходной емкости 1 до верхнего уровня, контролируемого аналого-релейным преобразователем 17, Единичный сигнал, появившийся на S -входе триггера 19 с вьгхода аналого-релейного преобразователя 17, вызывает переключение триггера 19 в исходное состояние, при этом электромагнит 21 в пслючается, закрывая запорный вентиль 22 подачи жидкости в расходную емкость 1, с инверсного выхода триггера 19 подается единичный сигнал разрешения дозирования на вход схемы И 8, Таким образом, пpи eнeниe предлагаемого устройства для дозирования жидкости позволяет производить дозирование с плавным, бесступе гчатым оперативным дистанционным изменением величины дозы и автоматическое заполнение расходной емкости при ее опустощении. При нарушении электропитания устройства информация об отправленном до этого количестве жидкости потребителю не теряется после восстановления питания устройство досылает оставшуюся часть дозы. Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства, например, на красияьно-отделочных участках получается за счет повьшения качества продукции, уменьшения брака при крашо ии, повьшюния эффективности работы об -:1рудования предприятия.

Формула изобретения

Устройство для дозирования жидкости, содержащее расходную емкость с разме- шейным в ней чувствительным элементом датчика уровня и подсоединенньтм к ней трубопроводом зйлолнения и расходным трубопроводом с установленными в них запорными вентилями с соответствующими элементами управления, отличаюш е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно содержит первый анапого-релейный преобразователь, последовательно соединенные задатчик дозы, йлемент сравнения и второй аналого-релейный преобразователь, последовательно соединенные третий аналого- релейный преобразователь, первый элемент И, первый триггер, второй элемент И и второй триггер, R -входом подключенный к первому выходу второго аналого-релейного преобразователя, второй выход которого подключен к второму входу второго элемента И, вход элемента управления запорного вентиля расходного трубопровода связан с прямым выходом второго триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, причем выход датчика уровня подклю,чен к входу элемента сравнения и к входам третьего аналого-релейного преобразователя и первого аналого-релейного преобразователя, выходом связанного с Я -входом первого триггера, прямой выход которого соединен с входом элемента управления трубопровода заполнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Гофман Б. Г., Кучеров Л. В. Автоматизация технологических процессов мехвой промьЕиленности, М., Легкая индустрия, 1978 (прототип).