Дозатор жидкости Советский патент 1987 года по МПК G05D7/03 

бой через клапан 10, с помещенными в них трубками 1 1 и 12 подачи газ,а, двухкамерная емкость подключена через запорные органы 1А,-16 и 18 к трубопроводам сброса воздуха-13, заполнения 15 и отдозированного продукта 17. Дозатор снабжен пневморе- гулятором 4, переключающим реле 5, блоками 22 управления заправкой двухкамерной емкости, измерения верхнего и нижнего уровней жидкости камеры периодической заправки, причем выход пневматического регулятора 4 подключен непосредственно к дросселю 2, один из контактов переключшо- щего реле 5 подключен к выходу дросселя 2, его другой контакт соединен с газовым пространством камеры 8 периодической заправки ниже запорно

1

Изобретение относится к устройствам для непрерывной подачи и регулирования малых расходов жидкости, как агрессивных, вязких, так и с механическими включениями, и может найти применение в химической, пищевой, микробиологической, медицинской отраслях промышленности, а также в лабораторной практике.

Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона дозирования.

На фиг.1 схематично представлен дозатор жидкости, общий вид; на фиг.2 - пневматическая схема блоков управления заправкой двухкамерной емкости и измерения верхнего и ниж- Her o уровней жидкости в камере периодической заправки; на фиг.З - временная диаграмма внутренних и внешних сигналов блоков.

Дозатор содержит блок 1 подачи и измерения расхода газа, содержащий первый дроссель 2, элемент 3 сравне- ния, пневморегулятор 4, первое переключающее реле 5 и задатчик 6,

Дозатор включает также двухкамерную емкость 7 с камерами периодической заправки 8 и непрерывной подачи 9, сообщенных между собой через клапан 10. В камерах 8 и 9 размещены

го органа 14, а выход - с минусовой камерой элемента 3 сравнения, блок 22 управления заправкой двухкамерной емкости подключен соответствующими выходами к трубке 11 подачи газа в камеру периодической заправки, к камере управления переключаю- щего реле 5 и ко всем запорным органам, блоки измерения верхнего и нижнего уровней, жидкости периодической заправки подключены своими входами соответственно первый - через блок управления заправкой - к трубке подачи газа в эту камеру , второй - непосредственно к газо - вому пространству камеры ниже запорного органа 14 , а выхо- ,дами - к блоку управления заправкой. 3 ил.

5

0

0

трубки 11 и 12 подачи газа. Двухкамерная емкость 7 подключена к трубопроводу 13 сброса воздуха через запорный орган 14, к трубопроводу 15 заполнения с запорным органом 16 и трубопроводу 17 отдозированного дукта с запорным органом 18, позво ляющим связать его с технологической установкой 19.

В дозатор также входят блоки измерения верхнего 20 и нижнего 2-1. уровней жидкости, камеры периодической заправки, блок периодической заправки и блок 22 управления заправкой двухкамерной емкости.

Блок управления заправкой двухкамерной емкости содержит триггеры 23-26, переключающие реле 27-30 и элементы ИЛИ 31-34, причем первый вход первого триггера соединен с входным каналом прекращения дозирования (Стоп), а второй вход - с входным каналом запуска дозатора Пуск через первый элемент ИЛИ 31. Выход первого триггера связан с другим входом первого элемента ИЛИ 31 и каналами питания второго 27 и четвертого 29 переключающих реле. Один из выходов второго переключающего реле подключен к запорному органу 14 на трубопроводе 13 сброса

воздуха и нормально открытому контакту третьего переключающего реле 28, а другим выходом - к запорному органу 16 на трубопроводе 15 заполнения и нормально закрытому контакту третьего переключакицего реле 28, проточные камеры которого связаны с атмосферой и подключены к управляющей камере первого переключающего реле 5 и первому входу блока 20 измерения верхнего уровня жидкости.

Камера управления второго переключающего реле 27 подключена к выходу червертого триггера 26, одному

из входов четвертого элемента ИЛИ 34 15 трубопроводе 13 сброса воздуха. Выи к камере управления третьего переключателя реле 28. Первый вход второго триггера 24 соединен с входным каналом прекращения дозирования Стоп, а второй вход - с выходом второго элемента ИЛИ 32. Выход второго триггера 24 соединен с одним из входов второго элемента ИЛИ 32 и с запорным органом 18 на трубопроводе отдозированного продукта 17. Вход 25 рой другими входами третьего элементретьего триггера 25 соединен с входным каналом прекращения дозирования Стоп и одним из входов третьего элемента ИЛИ-33, а выход тр.етьего триггера - с другим входом второго элемента ИЛИ 32, с другим входом данного триггера и с питающим входом блока измерения нижнего уровня 21. Выход третьего элемента ИЛИ 33 соединен с первым входом четвертого триггера 26, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ 34, другой вход которого соединен с выходом блока 20 измерения верхнего уровня. Выход четвер- 40 зом.

того переключающего реле 29 соединен с управляющим входом клапана 10, а вход - с выходом первого триггера 23. Первый вход пятого переключающего реле 30 подключен к трубке 12 подачи газа в камере 9 непрерывной подачи и первому входу блока 2 измерения нижнего уровня и нормально закрытому контакту первого переклю

Первоначальный цикл заполнения мерной емкости 7 производится следующим образом. При отключенном блоке управления заправкой запорный орган 45 14 и клапан 10 открыты, а органы 16 и 18 закрыты. В блоке 1 устанавливается задание в соответствии с требуемым расходом.

Пусковой кнопкой через канал

чающего реле 5. Питающий вход пято- 50 Пуск включается триггер 23. Сигнал

с него через нормально открытий контакт реле 27 поступает на запорный орган 16, который открывается. Происходит заполнение жидкостью камеры 55 8 периодической заправки. Кроме Того переключающего реле 30 соединен с вторым выходом блока 20 измерения верхнего уровня, выход - с трубкой 11 подачи воздуха в камере 8 периодической заправки, а второй вход - с выходом четвертого переключающего реле 29. Второй вход блока 21 измерения нижнего уровня соединен с трубопроводом 13 сброса воздуха

го, сигналом с триггера 23 включается реле 29. Выход реле 29 соединен с клапаном 10, который закрывается, а также с камерой управления реле

до запорного органа 14, первый вы- ход - с одним из входов пневморегуля- тора 4, а второй выход - с другим входом третьего элемента ИЛИ 33.

Блок 21 измерения нижнего уровня жидкости содержит аналоговый элемент

35сравнения, дискретный элемент

36сравнения и задатчик 37. Две плю- совые камеры элемента 35 (Соединены с первым входом блока. Две минусовые камеры элемента 35 через второй вход блока соединены с газовыми пространствами камеры периодической заправки до запорного органа 14 на

ход элемента 35 соединен через первый выход блока с индикаторными выходом дозатора (инд. выход) и элементом 36.

Задатчиком 37 устанавливается величина нижнего уровня жидкости в камере 8 емкости. Выход задатчика подключен к другому входу элемента 36, выход которого соединен с камета ИЛИ 33. Блок 20 измерения верхнего уровня жидкости содержит элемент 38 сравнения, задатчик- 39 и дроссель 40 регулирования подачи воздуха на

трубку. Для повьшения чувствительности блока, 20 выход дросселя 40 подключен к двум плюсовым камерам элемента 38. Задатчиком 39 выставляется величина верхнего уровня жидкости.

Выход элемента 38 подключён через первый выход блока к одному из входов элемента РШИ 34.

Дозатор работает следующим обраПервоначальный цикл заполнения мерной емкости 7 производится следующим образом. При отключенном блоке управления заправкой запорный орган 45 14 и клапан 10 открыты, а органы 16 и 18 закрыты. В блоке 1 устанавливается задание в соответствии с требуемым расходом.

Пусковой кнопкой через канал

с него через нормально открытий контакт реле 27 поступает на запорный орган 16, который открывается. Происходит заполнение жидкостью камеры 8 периодической заправки. Кроме Того, сигналом с триггера 23 включается реле 29. Выход реле 29 соединен с клапаном 10, который закрывается, а также с камерой управления реле

30. Оно переключается, соединяя через свой нормально закрытый контакт и выход трубку 11 подачи газа камеры 8 нериодической заправки с выходом дроссел:я 40. Воздухом, поступающим с нормально открытого контакта реле 27, запитываетйя через первый вход блок 20, т.е. он включается в работу, после чего воздух с дросселя 40 поступает в трубку 11, где производится измерение уровня жидкости, заполняющей камеру 8, Сигналом с реле 27 также переключается реле 5, подключая минусовую камеру элемента 3 сравнения непосредственно к выходу переменного дросселя 2. При достижении уровнем жидкости трубопровода 13 срабатывает элемент 38 сравнения. Сигнал с его выхода включает триггер 26, который в свою очередь переключает реле 27 и, следовательно, закрывает запорные органы 14 и 16. Этим же сигналом включается триггер 24, открывающий запорный орган 18, триггер 25, запитываю- щий элемент 36 сравнения, и реле 29 отключается. При отсутствии сигнала на выходе реле 29 клапан открывается, жидкость из камеры .8 заполняет камеру 9, реле 30 через свой нормально открытый контакт соединяется :С одним из выходов блока 22, сигнал с дросселя 2 пропадает, газ в трубке 11 камеры 8 периодической заправки начинает вьщавливать жидкость из емкости 7 с расходом прямо пропорциональным расходу газа на дросселе 2, в технологический аппарат 19. При переключении реле 27 сигналом с триггера 26 отключается питание блока 20 и переключается реле 5, которое теперь подключает минусовую камеру элемента 3 сравнения к камере 8. При выдавливании жидкости из камеры 8 давление газа над уровнем жидкости, поступающего из. трубки П возрастает на величину давления стол :ба жидкости, вытесненной из камеры, а расход жидкости сохраняется и.соПредлагаемая конструкция дозатора, сводящаяся к замене редуктора давления и задатчика на пневматический регулятор, подключенный своим

ответствует заданному. Это достигает-50 ся за счет подключения минусовой ка- выходом непосредственно к сужающему меры элемента 3 сравнения к газово- элементу, после которого отсутствуют му пространству камеры.регулирующий исполнительный механизм,

обеспечивает надежную работу пневмаЭлемент 3 сравнения замеряет изме- тической части узла подачи и измере- нение высоты столба жидкости (его ния расхода газа и точность дозиро- гидростатическое давление) и вводит вания до 1%.

регулирующее воздействие на пневмо- Связь минусовой камеры элемента регулятор 4. Регулятор отрабатывает сравнения узла измерения расхода га

5

0

5

это воздействие и увеличивает перепад давления на дросселе, тем самым сохраняя расход жидкости в пределах заданного. Уровень жидкости в камере В замеряется блоком 21, а именно элементом 35 сравнения. С понижением уровня в,камере В уменьшается давление воздуха на выходе элемента 35, сигнал с которого передается на индикаторный выход дозатора. Выход элемента 35 заводится и на минусовую камеру элемента 36. При уменьшении сигнала на выходе элемента 35 до величины давления в плюсовой камере элемента 36, устанавливаемым задат- чиком 37, на выходе элемента 36 появляется сигнал 1. Этим сигналом выключается триггер 26 и переключаются реле 27, 29 и 30, запитывается блок 20, и соответственно запорные органы 14 и 16 открываются, а клапан закрывается. Газ по трубке 12 продолжает поступать в камеру 9 емкости 7 и выдавливает жидкость из нее в технологический аппарат 19 с установленным расходом.

Расход жидкости сохраняется за счет подключения минусовой камеры

элемента 3 сравнения через реле 5, также переключающегося, к трубке 8. В этот период производится заполнение камеры 8 жидкостью и измерение ее уровня, как уже описывалось. При

срабатывании элемента 38 сравнения дозатор переключается на дозирование жидкости из камеры 8. Выключение дозатора производится второй кнопкой управления через входной канал

Стоп. При этом включаются триггеры 23-25, т.е. отключается питание воздухом блока 22. Включение производится кнопкой управления и дозатор начинает свою работу Жидкость

выдавливается из камеры 9, а камера 8 заполняется.

Предлагаемая конструкция дозатора, сводящаяся к замене редуктора давления и задатчика на пневматический регулятор, подключенный своим

выходом непосредственно к сужающему элементу, после которого отсутствуют регулирующий исполнительный механизм,

за через переключающее реле с газовым пространством камеры периодической заправки устранит уменьшение расхода жидкости с уменьшением уровня в этой камере, а также влияние на расход возможного изменения гид- равлического сопротивления в технологическом аппарате. Регулируемый сужающий элемент позволяет оттари- вать подачу газа в нескольких диапа- зонах, например О - 1; О - 2; 0,5- 5 и 0,5 - 10 л/ч, что даст возможность переключится в процессе работы на любой требуемый диапазон дозирования жидкости. Использование блоков управления измерения верхнего и нижнего уровней жидкости в камере периодической заправки повышает точность дозирования за счет свое-

временного переключения камер дози ровочной емкости и полного заполнения камеры периодической заправки.

Формула изобретения

-

Дозатор жидкости, содержащий блок подачи и измерения расхода газа с первым дросселем,задатчиком и первым элементом сравнения и двухкамерную емкость с камерами периодической заправки и непрерывной подачи, сообщенных между собой через клапан и с размещенными в камерах трубками подачи газа, причем двухкамерная емкость подключена через запорные ор- ганы к трубопроводу сброса воздуха и трубопроводам заполнения и отдози- рованного продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона дозирования, в нем установлены пнев- морегулятор, первое переключающее реле, блоки измерения верхнего и нижнего уровнейжидкости в камере периодической заправки, а также блок управ ления заправкой двухкамерной емкости, состоящий из триггеров, переключающих реле, и элементов ИЛИ, причем выход пневморегулятора подключен непосредственно к первому дросселю, выполненному регулируемым, нормально закрытьм контакт первого переключающего реле подключен к, выходу первого дросселя, его нормально открытый контакт соединен с газовым про- странством камеры периодической заправки до запорного органа на трубопроводе сброса воздуха, а выход - с минусовой камерой элемента сравне5- 0 е

20

25

303540- 45 50ния, первая плюсовая камера которого соединена с задатчиком, вторая плюсовая камера - с выходом пневморегулятора, а выход - с пневморегу- лятором, первый вход первого триггера соединен с входным каналом прекращения дозирования, второй вход - с входным каналом запуска дозатора через первый элемент ИЛИ, выход первого триггера связан с другим входом первого элемента ИЛИ и каналами питания второго и четвёртого переключающих реле, один из выходов второго переключающего реле подключен к запорному органу на трубопроводе сброса воздуха и нормально открытому контакту третьего переключающего реле, а другой выход - к запорному органу на трубопроводе заполнения, к нормально-закрытому контакту третьего переключающего реле, проточные камеры которого связаны с атмосферой, к управляющей камере первого переключающего реле и первому входу блока измерения верхнего уровня жидкости, камера управления второго перключающего реле подключена к выходу четвертого триггера, одному из входов четвертого элемента ИЛИ и камере управления третьего переключающего реле, первый вход второго триггера соединен с входным каналом прекращения дозирования, второй вход - с выходом второго элемента ИЛИ, а выход соединен с одним из входов второго элемента ИЛИ и с запорным органом на трубопроводе отдозированного продукта, первый вход третьего триггера соединен с входным каналом прекращения дозирования и одним из входов третьего элемента ИЛИ, а выход третьего триггера соединен с одним .из входов второго элемента ИЛИ, с другим входом данного триггера и с питающим входом блока измерения нижнего уровня жидкости, выход третьего элемента ИЛИ соединен с первым входом четвертого триггера, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом блока измерения верхнего уровня жидкости, выход четвертого переключающего реле соединен с управляюЕ им входом клапана , а вход - с выходом первого триггера, первый вход пятого переключающего реле подключен к трубке подачи газа в камере непрерывной подачи и первому вхо91

ду блока измерения нижнего уровня жидкости и нормально-закрытому контакту первого нереключающего реле, питающий вход пятого переключающего реле соединген с вторым входом блока измерения верхнего уровня, выход - с трубкой подачи в камере периодической заправки, а второй вход - с выходом четвертого переклю295372. 10

чающего реле, второй вход блока измерения нижнего уровня жидкости соединен с газовым пространством камеры периодической заправки до запор- 5 ного органа на трубопроводе с броса воздуха, первый выход - с индикаторным выходом дозатора, а второй вы- код - с другим входом третьего элемента.

П

§

41

$&

i|

it

ii %:

§

I

I

I

I

5

I

I

I §

I

О

5 о во

3

I-.

il li

I

5

I

}

IJjQQ

It

- 5

n§.

5; ЧЧЭ 1

v4

u

i

r

«NJ

g

«N4

k)

«

(Si I

5t J

tv

5)

l

§1 «

41

oi

«vi-.ЧЭ I-.

{5

III

§ yj

Редактор И.Дербак

Составитель. О.Гудкова

Техред Л.Сердюкова Корректор ,И.Муска

Заказ 617/54 Тираж 864Подписное

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

Изобретение относится к дозировочной технике. Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона дозирования. Сущность изобретения заключается в том, что дозатор жидкости содержит блок 1 подачи и измерения расхода газа с -дросселем. 2, элементом 3 сравне ния и двухкамерную емкость 7 с камерами периодической заправки 8 и непрерывной подачи 9, сообщенными между со