Устройство для автоматического регулирования кислотности жидких продуктов Советский патент 1987 года по МПК G05D21/00 

1

Изобретение относится к автоматическим системам дозирования агрессивных сред и может найти применение в химической, пищевой и биохимической промышленности.

Цель изобретения - повышение производительности при производстве консервов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства автоматического регулирования кислотности жидких продуктов; на фиг. 2 - управляемое реле времени,- на фиг. 3 - блок определения покоя.

I

Устройство для автоматического регулирования кислотности жидких продуктов содержит резервуар (емкость) 1 с регулируемой средой, обводной канал (трубопровод) 2, прямой вентиль 3, датчик 4 рН кислотности (измеритель), преобразователь 5, регулятор 6 рН, элемент ИЛИ 7, элемент НЕ 8 (инвертор), обратный вентиль 9, элемент И 10, блок 11 сравнения, задатчик 12 рН кислотности, схему 13 выделения абсолютной величины, сумматор 14, датчик 15 уровня жидкости в резервуаре, коммутатор 16, датчик 17 концентрации кислоты, датчик 18 концентрации раскислителя, управляемое реле 19 времени, блок 20 определения покоя, элементы И 21 и 22, исполнительный механизм 23 повьше- ния кислотности, дополнительный ис- . полнительный механизм 24 понижения кислотности.

При этом реле 19 времени содержит , генератор 25 пилообразного напряжения, компаратор 26, триггер 27, причем выход последнего является выходом управляемого реле 19 времени, информационным входом является один из входов компаратора 26, а запускающим входом - запускающий вход триггера 27.

Блок 20 определения покоя содержит дифференциатор 28, вьшрямитель 29, фильтр 30, компаратор 31, причем входом блока является вход дифференциатора 28, а выходом - выход ксмпаратор 31.

Устройство работает следующим образом.

Из резервуара 1 жидкость, подаваемая насосом (не показан), по трубопроводу 2 поступает через открытый прямой вентиль 3 на заливку

12854432

овощных консервов. Жидкость измеряется датчиком.4 кислотности, преобразуется в преобразователе 5 в сигнал, удобный для дальнейшей обработ10

15

20

25

30

онного регулятора 6. В последнем с помощью задатчиков устанавливаются верхние в нижние значения кислотности. В случае выхода за установленные границы измеренного значения кислотности на соответствующем выходе трехпозиционного регулятора. 6 в зависимости от направления отклонения параметра от заданной нормы появляется управляющий сигнал. Далее через элемент ИЛИ 7 этот сигнал запирает прямой вентиль 3, одновременно поступает на инвертор 8 и отпирает обратньй вентиль 9. При этом .дидкость начинает рециркуляцию в замкнутом объеме. Этим же сигналом дается разрешение на включение схемы регулирования кислотности через разрешающий вход элемента И 10. Сигнал с преобразователя 5 сравнивается в схеме 11 сравнения с сигналом задатчика 12. Результата сравнения через схему 13 вьщеления абсолютной величины поступает на первый вход сумматора 14, на второй вход которого поступает сигнал из датчика 15 уровня жидкости в резервуаре, на третий вход сумматора 14 через коммутатор 16 поступают сигналы от

35 датчиков 17 и 18, измеряющих рН кислоты и раскислителя. Причем эти п-а- раметры кислоты и раскислителя могут определяться оперативно, либо могут быть установлены вручную в соответствии с концентрацией кислоты и раскислителя.

Управляющие входы коммутатора 16 подключены к соответствующим выходам трехпозиционного регулятора 6.

При превьшении кислотности заданного значения с выхода трехпозиционного регулятора 6 поступает сигнал, разрешающий подключение к входу сумматора 14 датчика 18 раскис50 лителя, в противном случае к входу сумматора 14 подключается датчик 17 кислоты. В сумматоре 14 происходит алгебраическое сложение поступающих сигналов со своими весовыми коэффи55 циентами. Величина и знак весового коэффициента определяется в процессе настройки устройства. Сигнал с сумматора 14 поступает на информа40

45

5

0

5

0

онного регулятора 6. В последнем с помощью задатчиков устанавливаются верхние в нижние значения кислотности. В случае выхода за установленные границы измеренного значения кислотности на соответствующем выходе трехпозиционного регулятора. 6 в зависимости от направления отклонения параметра от заданной нормы появляется управляющий сигнал. Далее через элемент ИЛИ 7 этот сигнал запирает прямой вентиль 3, одновременно поступает на инвертор 8 и отпирает обратньй вентиль 9. При этом .дидкость начинает рециркуляцию в замкнутом объеме. Этим же сигналом дается разрешение на включение схемы регулирования кислотности через разрешающий вход элемента И 10. Сигнал с преобразователя 5 сравнивается в схеме 11 сравнения с сигналом задатчика 12. Результата сравнения через схему 13 вьщеления абсолютной величины поступает на первый вход сумматора 14, на второй вход которого поступает сигнал из датчика 15 уровня жидкости в резервуаре, на третий вход сумматора 14 через коммутатор 16 поступают сигналы от

5 датчиков 17 и 18, измеряющих рН кислоты и раскислителя. Причем эти п-а- раметры кислоты и раскислителя могут определяться оперативно, либо могут быть установлены вручную в соответствии с концентрацией кислоты и раскислителя.

Управляющие входы коммутатора 16 подключены к соответствующим выходам трехпозиционного регулятора 6.

При превьшении кислотности заданного значения с выхода трехпозиционного регулятора 6 поступает сигнал, разрешающий подключение к входу сумматора 14 датчика 18 раскис50 лителя, в противном случае к входу сумматора 14 подключается датчик 17 кислоты. В сумматоре 14 происходит алгебраическое сложение поступающих сигналов со своими весовыми коэффи55 циентами. Величина и знак весового коэффициента определяется в процессе настройки устройства. Сигнал с сумматора 14 поступает на информа0

45

ционный вход управляемого реле 19 времени.

При несоответствии кислотности жидкости заданному значению на входе элемента И 10 присутствует разрешающий сигнал, а при установившемся значении кислотности жидкости с выхода блока 20 определения покоя поступает сигнал, запускающий управляемое репе 19 времени. При этом последнее в зависимости от величины управляющего напряжения на информационном входе вырабатывает импульс соответствующей длительности, кото/0

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет сократить время регулирования и повысить производительность при производстве консервов.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования кислотности жидких продуктов, содержащее измеритель рН смеси, соединенный с регулятором, блок сравнения, задатчик величины рН и исполнительный механизм, о т- личающееся тем, что, с целью повьш1ения производительности

рый. поступает на один из исполнитель-/5 при производстве консервов, оно снабных механизмов 23 Либо 24, в зависимости от того, на каком элементе И 21 или 22 схемы присутствует разрешающий сигнал, который зависит от направления отклонения кислот- ности. Один из исполнительных механизмов 23 или 24 открывает доступ кислоты или раскислителя в резервуар 1 с регулируемой средой. Количество поступаемой кислоты или раскисли- теля зависит от длительности импульса, определяемого величиной отклонения кислотности от заданного значени от уровня жидкости в резервуаре 1, от концентрации кислоты или раскис- лителя.

Поступившие в резервуар 1 кислота или раскислитель изменяют величину кислотности жидкости вблизи датчика 4 кислотности, и на выходе преобразователя 5 появляется изменяющийся сигнал, который поступает на вход блока 20 определения покоя, при этом с выхода последнего пропадает запус- кающий импульс. При установившемся значении кислотности цикл регулирования повторяется. При точной настройке весовых коэффициентов сумматора 14, выход на зада«ное значение : . кислотности происходит за один цикл регулирования.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет сократить время регулирования и повысить производительность при производстве консервов.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования кислотности жидких продуктов, содержащее измеритель рН смеси, соединенный с регулятором, блок сравнения, задатчик величины рН и исполнительный механизм, о т- личающееся тем, что, с целью повьш1ения производительности

жено емкостью с обводным каналом и дополнительным исполнительным механизмом, контурами регулирования подачи кислоты и раскислителя, каждый из которьгх содержит датчик рации, соединенный посредством коммутатора со схемой И, выход последней подключен к соответствующему исполнительному механизму, блоком определения покоя, датчиком уровня, элементом И и последовательно установленными схемой вьщеления абсолютной величины, сумматором и реле времени, управляющий вход которого подключен к элементу И, а выход - к схемам И контуров регулирования подачи кислоты и раскислителя и коммутатору, выход которого подключен к сумматору, одновременно подключенным к датчику уровня, при этом вход блока определения покоя связан р измерителем рН, выход - с элементом И, блок сравнения соединен с измерителем и задатчиком рН, а регулятор рН подключен непосредственно к коммутатору и схемам И контуров регулирования подачи кислоты и раскислителя и к исполнительному механизму через элемент ИЛИ, соединенным с элементом НЕ, при этом последний связан с дополнительным исполнительным механизмом.

25

ОтЮ

Редакт ор Н.Рогулич

Составитель Г.Богачева Техред Л.Сердюкова

Заказ 7642/49

Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская, наб., д. 4/5

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

26

Фиг г

Н21,22

Корректор М.Максимишинец,

Изобретение о.тносится к автоматическим системам дозирования агрессивных сред и направлено на повышение производительности при производстве консервов. В зависимости от величины отклонения кислотности жидкости в резервуаре 1, измеряемой датчиком 4 рН, от заданного значения, уровня жидкости, измеряемого датчиком 15 уровня, концентрации кислоты и рас- кислителя измеряемых соответственно датчиками 17 и 18, устройство изменяет количество поступающей кислоты или раскислителя. При превышении или уменьшении значения рН в резервуаре 1 заданного значения поступает сигнал на подачу соответственно раскислителя или кислоты. При этом прямой вентиль 3 закрыт, обратный вентиль 9 открыт, жидкость рециркулирует в замкнутом объеме. При соответствии измеряемых параметров заданньм значениям жидкость из резервуара 1 по трубопроводу 2 поступает через открытый прямой вентиль 3 на заливку овощных консервов. 3 ил. i (Л С 1С 00 СП 4 4) СО Й/г/