Автоматизированный дозатор жидкостей Советский патент 1987 года по МПК G05D9/12 

полностью автоматизировать процесс дозирования, сокращает цикл дозирования за счет исключения периода наполнения перед каждым периодом дозирования. Кроме того, он имеет по- вьшейную надежность работы благодаря

1

Изобретение относится к области объемного дозирования жидкостей и может применяться в химической и других отраслях промышленности в составе АСУ ТП.

Цель изобретения - повьшение оперативности управления и сокращение цикла дозирования.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Автоматизированный дозатор жидкостей содержит мерный резервуар 1, впускной и вьшускной трубо йроводь 2 и 3 с впускньм и выпускным клапанами 4 и 5, ультразвуковые излучатель 6 и приемник 7, генератор 8 импульсов возбуждения, приемный усилитель 9, триггеры 10-12, формировател 13 импульсов записи, генератор 14 счетных импульсов, ключ 15, счетчик 16 импульсов, элементы И 17-21, формирователь 22 импульса запрета, элемент ИЛИ 23, дешифраторы 24 и 25 соответственно максимального и минималного объемов, блок 26 памяти, блок 2 вычитания, индикатор 28, цифровой компаратор 29 и исполнительный механизм 30.

Дозатор работает следующим образом.

Идшучатель 6 с частотой генератор 8 посылает ультразвуковой импульс. Одновременно с другого выхода генератора 8 поступает импульс на один из входов триггера 10, на выходе которого формируется начало импульса строба. Ключ 15 открьшается, а импульсы генератора 14 начинают поступать на счетный вход счетчика 16.При включении дозатора жидкость в резервуаре 1 отсутствует, поэтому отсутствует отраженный ультразвуковой импульс на приемнике 7, а триггер 10 остается в состоянии, когда на его выходе продолжает присутствовать имвведению блокировок режимов дозирования и наполнения и позволяет оперативно проводить переход из одного режима работы в другой с индикацией информации о выданной дозе жидкости и состоянии дозатора. 1 ил.

пульс строба. При переполнении счетчика 16 импульс с выхода переполнения поступает на вход формирователя 22 и через элемент ИЛИ 23 - на вход

5 триггера 12. Выходной сигнал с прямого выхода триггера 12 через элемент И 21 поступает на вход исполнительного механизма 30, который от- ,крывает впускной клапан 4, а выпуск101 ной клапан 5 закрывает. Жидкость на- чинает поступать в резервуар 1. Сиг- 1 нал с выхода формирователя 22 на элементе И 18 блокирует поступление импульсов с выхода дешифратора 24 на

5 вход триггера 12,,формируемых счетчиком 16 в режиме переполнения. Период повторения этих импульсов определяется периодом повторения импульсов генератора 8, Длительность выход20 ного импульса формирователя 22 выбирается больше, чем цериод повторения импульсов генератора 8, поэтому сигнал на вькоде формирователя 22 будет все время, пока с выхода пере 5 полнения счетчика 16 поступают импульсы. Частота импульсов генератора 14 выбирается из условия

f

30

где S - площадь поперечного сечения

резервуара; с - скорость звука в дозируемой

жидкости;

35 - максимальная дискретность , дозирования объема жидкости. При наполнении резервуара 1, когда объем жидкости превысит зону нечувствительности, ультразвуковой им- 40 пульс, отраженной от поверхности жид- кисти, преобразуется приемником 7 в электрический сигнал, который усиливается усилителем 9. Импульс с выхода этого усилителя устанавливает триггер 45 10 в другое состояние, формируя конец

импульса строба. Ключ 15 закрывается, а формирователь 13 вырабатывает короткий импульс, который записывает через элемент И 17 код состояния счетчика 16 в блок 26 памяти и затем ус- танавливает счетчик 16 в нулевое состояние. После этого прекращается поступление импульсов с выхода переполнения счетчика 16 и снимается блокировка элемента И 18.

При увеличении объема жидкости в резервуаре 1 и соответственно уровня жидкости циклы измерения производятся с частотой поступления импульсов генератора 8. При этом в каждом цикле счетчик 16, подсчитывая число импульсов генератора 14, останавливает счет в состоянии, соответствующем уровню или объема шщкости в резервуаре 1. Как только объем жидкое- ти достигнет заданного, соответствующего порогу срабатывания дешифратора 24, сигнал с его выхода установи триггер 12 в состояние, когда механизм 30 закрывает впускной клапан 4, а на выходе элемента И 20 формируется сигнал готовности к .дозированию.

о С пульта оператора или от АСУ ТП

на компаратор 29 поступает код задан ной дозы, а на вход триггера 11 - импульс Начало дозирования. При этом на выходе элемента И 19 формируется сигнал Дозирование, механизм 30 открьгаает клапан 5, а сигнал инверсного выхода триггера 11 на элементе И 17 блокирует поступление импульсов записи с выхода формирователя 13, сохраняя состояние блока 26 памяти, соответствующее объему жидкости в ре зервуаре 1, в неизменном состоянии. Начинается дозирование жидкости.Объе жидкости уменьшается, вызывая понижение уровня. Код, соответствующий текущему значению уровня, а следова- тельно, и объему жидкости, поступает с выхода счетчика 16 на вход блока 27, где вычитается из кода, соответствующего максимальному объему. Код разности, соответствующий выданному объему жидкости, с выхода блока 27 сравнивается в компараторе 29 с кодом заданной дозы и при равенстве и превьшении последний срабатывает, переводя через триггер 11, элемент И 19 и механизм 30 клапан 5 в закрытое состояние. Дозирование закончено. На индикаторе 28 отображается, а с выхо да блока 27 снимается информация о

0

5 0 5

д r е

5

величине выданной дозы жидкости. Диалогично производится выдача последующих доз жидкости.

При достижении уровнем жидкости значения, соответствующего минимальному объему, на выходе дешифратора 25 сформируется импульс, который через элемент ИЛИ 23 переводит триггер 12 в состояние, при котором начинается заполнение резервуара 1. Однако заполнения не происходит, так как сигнал с прямого выхода триггера 12 не проходит на механизм 30 из-за того, что заблокирован на элементе И 21 сигналом с инверсного выхода триггера 11. Как только последнее дозирование закончится, блокирование с элемента И 21 снима.ется и механизм 30 открьгоает клапан 4 и закрывает клапан 5, обеспечивая наполнение резервуара 1. С выхода элемента И 21 снимается сигнал Наполнение. Если В этом режиме поступит сигнал Начало дозирования, то сигнал с прямого выхода триггера 11 не поступит на вход механизма 30, так как теперь он будет заблокирован на элементе И 19 сигналом с инверсного выхода триггера 12. Наполнение будет продолжаться до момента срабатывания дешифратора 24. После наполнения триггер 12 срабатывает и снимает сигнал блокировки с элемента И 19. Механизм 30 закрывает клапан 4 и по сигналу с выхода элемента И 19 открывает клапан 5.Следовательно, дозатор переходит из режима наполнения в режим дозирования за время срабатывания электронных блоков. Далее циклы работы повторяются аналогично.

Таким образом, изобретение позволяет полностью автоматизировать процесс дозирования, сокращает цикл дозирования за счет исключения периода наполнения перед каждым периодом дозирования, кроме первого, имеет повьш енную надежность работы благодаря введению блокировок режимов дозирования и наполнения и позволяет оперативно проводить переход из одного режима работы в другой с индикацией информации о выданной дозе жидкости и состоянии дозатора.

Формула изобретения

Автоматизированный дозатор жидкостей, содержащий мерный резервуар.

впускной и выпускной трубопроводы, с установленнь1ми в них соответственно, впускным и выпускным клапанами, ультразвуковые излучатель и приемник, закрепленные на дне мерного резерву- ара,.последовательно включенные приемный усилитель, подключенный входом К выходу .ультразвукового приемника,- первый триггер, ключ и счетчик импульсов, а также генератор импульсов Возбуждения, у которого первый выход соединен с входом ультразвукового излучателя, а второй выход - с вторым входом первого триггера, также содержащий генератор счетных импульсов, подключенный выходом к второму входу ключа, индикатор, цифровой компаратор второй триггер, подключенный первым входом к выходу цифрового компаратора и исполнительный механизм, -связанный первым и вторым выходами соответственно с впускным и выпускным клапанами, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности управления и сокращения цикла дозиро- вания, в дозатор введены последовательно включенные формирователь импульсов записи, подключенный входом к выходу первого триггера, первый элемент И, блок памяти и блок вычи- тания, подключенный разрядными выходами к соответствующим разрядным входам индикатора и первым разрядным входам цифрового компаратора, второй элемент И, подключенный первым вхо- дом к первому выходу второго триггера, а выходом - к первому входу исполнительного механизма, третий элемент И, подключенный первым входом

Составитель В.Прямицын Редактор Н.Егорова Техред М.Ходанич

Заказ 888/50 Тираж 864Подписное

ВНИИПИ Государственного комите а СССР

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

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

к второму выходу второго триггера, последовательно включенные формирователь импульса запрета, подключенный входом к второму выходу счетчика импульсов, четвертый элемент И, третий триггер и пятый элемент И, подключенный выходом к второму входу исполнительного механизма, а вторым входом - к второму выходу второго триггера, элемен ИЖ, подключенный первьм входом к второму выходу счрт- чика импульсов, а выходом - к второму входу третьего триггера, свяэанно- го вторым выходом с вторыми входами второго и третьего элементов И, и два дешифратора соответственно максималь- ного и минимального объемов, соединенных разрядными входами с соответствующими первыми разрядными выходами счетчика импульсов, а выходами - с. вторыми входами соответственно четвертого элемента И и элемента ИЛИ, причем второй вход счетчика импульсов подключен к выходу формирователя импульсов записи, вторые разрядные входы блока памяти и блока вычитания соединены с соответствующими разрядными выходами счет- чика импульсов, второй вход первого элемента И соединен с вторым выходом второго триггера, а вторые входы второго триггера и цифрового компаратора являются входами соответственно Начало дозирования и Доза дозатора, у которого выходами Дозирова- ние, Готов, Наполнение, Доза являются выходы соответственно второго, третьего, пятого элементов И и разрядные выходы блока вычитания.

Корректор М.Шароши

Изобретение относится к объемному дозированию жидкостей и может применя;гься в химической и др. отраслях промьшленности в составе АСУ ТП. Цель изобретения - повышение оперативности управления и сокращение цикла дозирования. Автоматический дозатор жидкостей содержит мерный резервуар 1, впускной 2 и выпускной 3 трубопроводы с впускным 4 и выпускным 5 клапанами, ультразвуковые излучатель 6 и приемник 7, генератор 8 импульсов возбуждения, приемный усилитель 9, триггеры 10-12, формирователь 13 импульсов записи, генератор 14 счетных импульсов, ключ 15, счетчик 16 импульсов, элементы И 17-21, формирователь 22 импульса запрета, элемент ИЛИ 23, дешифраторы 24, 25 соответственно максимального и минимального объемов, блок 26 памяти, блок 27 вычитания, индикатор 28, цифровой компаратор 29 и исполнительный механизм 30. Изобретение позволяет (Л №О