Устройство для управления расходом жидкости Советский патент 1986 года по МПК G05D7/00 

112

Изобретение относится к автоматиеским устройствам регулирования расходов и может быть применено, наример, в химической промышленности а аппаратах с переменным уровнем епрерывно отбираемой из него жидости.

Цель изобретения - расширение области применения устройства.

На чертеже представлена блок-схеа устройства для управления расходом идкости.

Устройство состоит из сосуда 1 с переменным уровнем непрерывно отбираемой из него жидкости, датчика 2 уровня жидкости, дифференциатора 3, первого сумматора 4, первого 5,второго 6 пороговых элементов, программного задатчика 7, первого переключателя 8, триггера 9, второго переключателя 10, второго сумматора П, блока 12 умнс жения, вторичного прибора 13, регулятора 14, регулирую- щего клапана 115 if отсечного клапана 6.

Устройство работает на двух режимах функционирования - при стабилизации расхода жидкости, сливае.мо.й из сосуда с ут шньшающимся уровнем, и при стабилизации расхода жидкости, сливаемой из сосуда с увеличивающимся уровнем.

Работа устройства по первому режиму осуществляется следующим образом.

Текущее значение уровня, жидкости в сосуде контролируется датчиком 2, Этот параметр (Н) поступает в дифференциатор 3, работающий по уравнению

.

Выход с дифференциатора постзша- ет в первый сумматор 4, В него подается текущее значение уровня Н жидкости.

Сумматор работает по уравнению

Р . (H.X.tf).

Выход С сумматора подается через первый 8 и второй 10 переключатели в блок умножения, работаюш 1й по урав-

Q V.K,,

где Q объемный расход лсидкости,

сливаемой из сосуда; V - Скорость уменьшения уровня жидкости в сосуде;

96892

К - коэффициент, численно равный площади S сосуда в данном сечении с учетом масштаба. Коэффициент К задается програм- , мным задатчиком 7, в профиль поворот ного лекала которого заложены величины площадей сосуда в горизонтальных сечениях. Угол поворота лекала пропорционален текущему /значению 10 уровня жидкости в сосуде.

.Профиль поворотного лекала про- граммного задатчика рассчитывается для цилиндрической емкости с элипти- ческим днищем по следующей зависи- 15 мости:

К S + S, + S,

где S - площадь сечения цилиндрической части емкости с радиусом

R ; S irRj, если Q 7 ° .

S, - площадь сечения элиптической

части днища емкости с радну-. сом S, ii (у,, + )%cли Н

7J32.., «окс

мокс

;

S - площадь сечения злиптичес- кой части днища емкости с радиусом R.;

S (,/ ;

если О . 0 к макс

к,,у

X, координата центра окружности эллиптического диада с радиусом R, ; - координаты центра окружности

элиптического днища с ради-.. усом

Hj - высота элиптической части

днища емкости; Ч высота элиптической части

днища емкости;

9 - угол поворота лекала программного задатчика; М - масштабный коэффициент

Н„с,.с

55

Maitc моисс высота емкости.

Профиль поворотного лекала программного задатчика рассчитьшается для цилиндрической емкости с плоским днищем по следующей зависимости: S T R, если 9 Q 627.

Работа программного задатчика осуществляется следующим образом.

Текущее значение уровня жидкости поступает .в задатчик и поворачивает лекало на определенный угол.

В результате этого на выходе программного задатчика отрабатывается сигнал к, соответствующий профилю лекала в данной точке.

Текущее значение объемного расход жидкости Q , сливаемой из сосуда, поступает из блока умножения в аналоговый регулятор 14, реализующий пропорционально-интегральный закон.

Регулятор поддерживает заданный расход жидкости, сливаемой из сосуда с помощью регулирующего клапана I5 путем соответствующего изменения его проходного сечения.

Работа устройства по второму режиму осуществляется следующим образом.

При понижении уровня жидкости в сосуде по причине ее непрерывного отбора до нижнего заданного значения срабатывает пороговый элемент 5 нижнего уровня и включает триггер 9, который переключает переключатели 8 и 10 и открывает клапан 16, установленный на линии подачи жидкости в сосуд. При этом скорость подачи жидкости в сосуд больще скорости отбора ее из сосуда.

Первый переключатель 8, переключаясь, соединяет выход первого сумматора 4 с вторым сумматором 11. Вто рой переключатель 10, переключаясь, соединяет выход второго сумматора 11 с блоком 12 умножения.

После переключения первого и второго переключателей работа устрой

ства осуществляется следующим образом.

Текущее значение уровня поступает в дифференциатор 3, работающий по уравнению

PD

Н +

ТИН

ndt

Выход с дифференциатора 3 подается в первый сумматор 4 В него подается также параметр Н.

Сумматор работает по уравнению

Р; (H.Tj) - н т JS ..

Выход с первого сумматора 4 подается через первый переключатель 8 во второй сумматор 11, работающий по уравнению

р;

- V V

15

ю

где Р V - скорость уменьшения

уровня жидкости в сосуде за счет ее отбора из него; V - скорость увеличения

уровня жидкости в сосуде при его наполнении и отсутствии отбора жидкости из него (величина этой скорости задается во второй сумматор); V - скорость увеличения

уровня жидкости в сосуде при его наполнении и наличии отбора-ЖИД-. кости из него.

Выход со второго сумматора М подается через второй переключатель 10 В блок 12 умножения, работающий по уравнению Q v .- К. Текущее значение объемного расхода Q жидкости, сливаемой из сосуда, поступает с блока 12 умножения в аналоговый регу- 5 лятор 14, поддерживающий заданный расход при помощи регулирующего клапана 15. При достижении уровнем жидкости в сосуде заданного верхнего значения срабатывает второй пороговый элемент 6 верхнего уровня и выключает триггер 9, который переключает переключатели 8 и 10 в исходные положения и закрывает отсечной клапан 16.

После этого устройство начинает работать по первому режиму, т.е. регулировать расход жидкости, сливаемой из сосуда, уровень в котором непрерывно убьгоает.

20

0

5

Формула изобретения

Устройство для управления расходом жидкости, содержащее датчик уровня жидкости в сосуде и регулирующий клапан, установленный на линии слива жидкости, отличающееся тем, что, с целью расщирения области применения, оно содержит последовательно соединенные дифференциатор, первый сумматор, первый и второй переключатели, блок умножения и регулятор, а также два пороговых элемента, триггер, программный задатчик и отсечной клапан, установленный на линии подачи жидкости в сосуд, причем выход датчика уровня жидкости в сосуде подключен к входу программного задатчика, к второму входу первого

сумматора, к входу дифференциатора и к входам пороговых элементов, выходы которых соединены с соответству ющими входами триггера, связанного выходом с вторыми входами переключателей, и с входом отсечного клапана, выход программного задатчика подклюСоставитель Л.Цаллагова Редактор Е.Папп Техред О.ГортваЙ Корректор Б.Бутяга,

..

Заказ 3395/48 Тираж 836Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий М3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., R./5

Производственно-полиграфическое предприятие., г.Ужгород, ул.Проектная,4

1239689

чей к второму входу блока умножения, вход второго сумматора соединен с вторым выходом перв.ого переключателя, а выход - с третьим входом второго переключателя, вход регулирующего клапана связан с выходом регулятора.

Изобретение относится к автоматическим устройствам регулирования расходов жидкости и может быть применено, например, в химической промышленности на аппаратах с переменным уровнем непрерывно отбираемой из него жидкости. Цель изобретения - расширение области применения устройства. Устройство содержит датчик уровня жидкости, непрерьшно отбирае-. мой из сосуда, дифференциатор, первый сумматор, первый пороговый элемент, второй пороговый элемент, программный задатчик, первый переключа-. тель, триггер, второй переключатель, второй сумматор, блок умножения, вторичный прибор, регулирующий клапан и отсечной клапан. 1 ил. а () ю со со 05 00 со