Устройство для автоматического дозирования жидкостей Советский патент 1986 года по МПК G01F11/00 

« Изобретение относится к устройствам автоматического дозирования жидкостей и может быть использовано при автоматизации технологических процессов в химической промышленности и других отраслях народного хозяйства, где необходима регламентация потоков жидких сред. Цель изобретения - расширение об™ ласти применения и Ловьшение точности и надежности устройства. На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг.2 - цик лограмма работы устройства. Устройство содержит генератор импу льсов 1 с регулируемой частотой триггер 2 со счетным входом, раз делительные конденсаторы (разделительные элементы 3 и 4, тиристоры 5 и 6, шунтирующие конденсаторы 7 и 8, образующие схемы задержек, разрядный конденсатор 9, электропневмопреобразователи 10 и 11 и исполнительное устройство объемного типа 12, Выход генератора 1 связан с входом триггера 2. Выходы триг гера 2 через конденсаторы 3 и 4 соединены с управляющими электродами ТИ ристоров 5 и 6. Катоды тиристоров подключены к отрицательному полюсу источника силового питания j, а анода соединены между собой конденсатором 9 и связаны с первыми выводами обмоток преобразователей 10 и 11 соответс.твенно. Вторые выводы обмоток преобразователей 10 и 11 соединены с положительным полюсом источника питания. Параллельно обмоткам преобразователей 10 и 11 подключены конденсаторы 7 и 8„ Пневматические выходы преобразователей подключены к соответствующим группам отсчетных клапанов исполнительного устройства 12. В качестве исполнительного устройства применен мембранный им пульсный дозатор, состоящий из трех дисков 13, 14 His, между которыми зажаты мембраны 16 и 17, и четырех мембранных клапанов , управляемых по схеме попарно перекрес тного включения, В среднем диске 14 находится мерная емкость, выполненная в виде двух сферических сегментов, соединенных между собой каналами Мерная емкость заполнена разделительной жидкостью. С внутренней стороны крайних дисков 13 и 15 выпол иены рабочие полости, которые через клапаны 18 и 19 соединены с напор52ным каналом 22 а через клапаны 20 и 21 - со сливным каналом 23 Объем разделительной жнп;кости в мерной емкости определяет вепичину единичньк доз ф Для изменения объема единичных доз дозатор 12 может быть снабжен регулятором дозы, представляющим собой шприц с микрометрическим винтом, заполненным разделительной жидкостью и соединенным с мерной емкостьюо Устройство работает следуюацим образом. Импульсы заданной частоты, поступанщие с генератора импульсов 1 на счетный вход триггера 2, заставляют последний с приходом очередного импульса перебрасываться с одного устойчивого состояния в другое, т.е. на обоих выходах триггера в противофазе появляются прямоугольные импульсы. Конденсаторы 3 и 4 преобразуют передний фронт прямоугольных импульсов, 1юступа:кяцих с триггера 2, , в кратковременные :импульсы положи- тельной полярности, которые включают тиристоры 5 и 6, а задний фронт в кратковременный импульс отрицательной полярности. Например, прямоугольный импульс с выхода 1 триггера 2 преобразуется конденсатором 3 в кратковременный импульс положительной полярности, который включает тиристор 5, При этом происходит включение электропневмопреобразователя 10 и подается пневмосигнал на соответствующую группу отсечных зслапанов дозато- ра 12. Одновременно с этим происходит заряд конденсатора 7 по цепиг (+) источника питания, конденсатор 7, открытый тиристор 5 и (-) источника питания; и конденсатора 9 по цели: (-ь) источника питания, преобразователь 11, конденсатор 9, открытый тиристор 5 и () источника, питания. При поступлении на триггер 2 следующего импульса с генератора 1 ои перебрасывается в противоположное состояние, т,е, на выходе II появляется прямоугольный импульс, который конденсатором 4 преобразуется в положительный кратковременный импульс, включающий тиристор 6, что приводит к включению электропневмопреобразова- теля 11 и подаче пневмосигнала на соответствующую группу отсечных клапанов дозатора 12. Одновременно через открытые тиристоры 5 и 6 происходит разряд конденсатора 9, что приводит к закрытию тиристора 5 за счет крат ковременного приложения к его катоду положительного напряжения. После закрытия тиристора 5 конденсатор 7 начинает разряжаться через электропневмопреобразователь 10, при этом последний остается включенным одновременно с электропневмопреобраэователём 11, пока конденсатор 7 не разрядится до напряжения отключения преобразователя 10. Это обеспечивает перекрытие пневмосигналов на выходах электропневмопреобразователей 10 и1 и, соответственно, на двух группах отсечных клапанов дозатора 12. Одновременно происходит заряд конденса тора 8 по цепи: (+) источника питания, конденсатор 8, открытый тиристор 6, (-) источника питания; и конденсатора 9 по цепи: (+) источника питания, электропневмопреобразовател 10, конденсатор 9, открытый тиристор 6 (-) источника питания. При поступлении с генератора 1 следующего импульса на выходе 1 триггера 2 появляется прямоугольный импульс, который преобразуется разделительным кон денсатором 3 в положительный кратковременный импульс, который включает триггер 5. Это приводит к включению преобразователя 10, разряду конденсатора 9 через открытые тиристоры 5 и 6 и закрытию тиристора 6. После этого, конденсатор 8 начинает разряжаться через преобразователь 11, который остается включенным до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 8 не уменьшится до напряжения отключения преобразователя 11. При эro происходит заряд конденсатора 9 по цепи: (+) источника питания, преобразователь 11, конденсатор 9, открыты тиристор 5,(-) источника питания. Пр поступлении следующего импульса с генератора 1 на триггер 2 цикл повто ряется и т.д. Дозируемая жидкость, находящаяся под давлением в напорном канале 22, через открытый клапан 18 при закрытых клапанах 19 И 21 заполняет рабочую полость в диске 13 и прижимает мембрану 16 к сферической поверхности мерной емкости, что приводит к вьщавливанию разделительной жидкости в правый сферический сегмент и перемещению мембраны 17 в крайнее правое положение. С переключением электро- пневмопреобразователей 10 и 11 клапаtb 18 и 20 закрываются, а клапаны 19 и 21 открьшаются. Дозируемая среда из напорного канала 22 через открытый клапан 19 поступает в рабочую полость в диске 15 и заполняет ее. При этом мембрана 17 перемещается до положения, определяемого сферической поверхностью правого сферического . сегмента диска 14 и вьдавливает разделительную жидкость из правого сегмента в левый. Это приводит к перемещению мембраны 16 в крайнее левое положение и выдавливанию жидкости из рабочей полоЬти в диске 13 через открытый клапан 21 в сливной канал 23. С последукмцим переключением отсечных клапанов цикл повторяется. Зависимость расхода жидкости через дозатор от частоты управляемых импульсов линейна и определяется по формуле: Q 2fV где Q - расход жидкости, м/с; f - частота управляющих импульсов, Гц; V - объем мерной емкости, м; 2 - коэффициент, учитьтающий двухполупериодичность дозатора. При необходимости дозирования N жидкостей к пневмовыходам электропневмопреобразователей 10 и 11 параллельно подключается N дозаторов 12 соотношение объемов мерных емкостей которых и определяет требуемое соотношение средних расходов жидкостей. Если по технологическому процессу необходима частая смена соотношения расходов, то применяются дозаторы с регуляторами доз. При изменении частоты работы генератора 1 изменяется средний расход жидкостей, но соотношение остается постоянным. При этом точность поддержания соотношения расходов определяется только точностью работы дозаторов и не зависит от точности генератора. На циклограмме работы устройства (фиг.2) на осях ординат нанесены значения напряжения на отдельных элементах устройства и давления сжатого воздуха на выходах электропнев- мопреобразователей, где Ur - напряжение на выходе генератора 1, U,, Ui, - напряжения на выходе I и выхоsде II триггера 2, U, U - напряжение на управляющем электроде соответственно тиристора 5 и 6 (импульс отрицательной полярности не показаны) ; и, UB - напряжение соответственно на конденсаторе 7 и 8, U,(j , и,, - напряжение отпускания электр пневмойреобразователей 10 и 11, Р, Рц давление сжатого воздуха на выходах соответственно электропневм преобразователей 10 и 11,, t, ,J время перекрытия пневмосигналов на вьжЬдах электропреобразователей 10 и 11. Формула изобретени Устройство для автоматического дозирования жидкостей, содержащее генератор, выход которого связан со входом триггера, два усилителя мощности и N исполнительных устройств с мерной емкостью, отличающее -с я тем, что, с целью расширения области применения, повьпления 05 6 точности и надежности устройства, в него введены два разделительных конденсатора, разрядный конденсатор, два шунтирукнцих конденсатора и два электропневмопреобразователя, причем усилители мощности выполнены в виде тиристоров, каждый выход триггера через разделительный элемент подключен к управляющем электроду соответствующего тиристора, катоды которых подключены к отрицательному полюсу источника питания, а аноды соединены между собой разрядным конденсатором и каждый из них подключен к одному из вьшодов обмотки соответствующего электропневмопреобразователя, другие выводы обмоток электропневмопреобразовс1телей подключены к положительному полюсу источника питания, при этом параллельно к обмотке каждого электропневмопреобразователя подключен шунтирующий конденсатор, а к пневмовыходам электропневмопреобразователей подключены N исполнительных устройств.

Изобретение относится к системам автоматизации технологических процессов. Целью изобретения является расширение области применения и повьшение точности и надежности. Устройство содержит генератор импульсов 1 и триггер 2 со счетным входом, управляющие поочередно электропневмопреобразователями (ЭШ 10, 11, которые, в свою очередь, управляют группами отсчетных клапанов исполнительного устройства. Существо изобретения заключается во введении схем задержек, представляющих собой шунтирующие конденсаторы 7 и 8, и конденсатора 9, связьгеающего аноды тиристоров 5 и 6, что обеспечивает перекрытие пневмосигналов на выходах ЭП 10, 11. 2 ил. (Л J5 J6 73 22 14- 7S Г/Х -7ff фие.1