Устройство для дозирования жидких компонентов Советский патент 1988 года по МПК G05D11/02 

7

а

3

со

00

00

со

Изобретение относится к текстильно-трикотажной отрасли легкой прокьшшенности и может быть использовано на химстанциях в красильно- отделочном производстве, а также на объектах других отраслей про1 шшен- ности, использующих способ эрлифтно- го дозирования жидкости. Целью изобретения является упрощение конструкции устройства. Для этого устройство содержит в емкости-хранилище 1

ю

т

Фи2.1

уровнемер 3, вычислитель 5, задатчик 4 глубины погружения эрлифта, нели- нейньй преобразователь 7, регулятор 6 частоты, регулятор 8 расхода воздуха, датчик 19 расхода воздуха, регулирующий клапан 20 на трубопроводе подачи воздуха, блок 9 управления и соленоидный вентиль 17, При работе устройства для дозирования жидких хи:микатов учитываются и компейсиругот1

Изобретение относится к текстильно-трикотажной отрасли легкой про- ышлeннocтri и может быть использовано на химстанциях в красильно-отде- лочном производстве, а также на объектах других отраслей промьгашен- ности, использующих способ эрлифтг кого дозирования жидкости.

Цель изобретения - упрощение усройства

На фиго представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиго2 - графики, поясняющие работу устройства; на фиг,3 - временные диаграммы блоков устройства i Устройство для дозирования жидких компонентов содержит емкость- хранилище 1, датчик 2 уровнемера 3, задатчик 4 глубины погружения зрлиф- та,, вычислитель 5, регулятор 6 частоты и нелинейный преобразователь 7, регулятор 8 расхода воздуха, блок

9управления, состоящий из элемента

10запуска, триггера 11, генератора 12 импульсов, представляющего собой мультивибратор, счетчика 13 импульсов, элемента 14 сравнения, задатчи- ка 15 дозы,.усилителя 16, Устройство содержит также соленоидный вентиль 17 на трубопроводе 18 воздуха. На последнем установлены также датчик 19 расхода воздуха и регулирующий клапан 20, подключенный через усилитель 21 к выходу регулятора 8, На схеме показаны эрлифтный дозатор 22 и красильный аппарат 23,

Устройство для дозирования компонентов работает следующим образом,

Задптчиком 15 дозы устанавливается необходимая величина дозы химися факторы, влияюпще на точность дозирования при установке эрлифта в емкости-хранилище с нестабильным уровнем заполнения, что позволяет упростить конструкцию и удешевить устройство. При зтом достигается экономический эффект за счет уменьшения первоначальных капитальных вложений и снижения расхода воздуха на транспортировку химиката 3 ил

ката (время дозирования)о При этом соответствующий сигнал в двоично-десятичном коде подается с выхода за- датчика 15 на один из входов элемента 14 сравнения. Сигнал с элемента 10 запуска переключает триггер 11 в состояние, при котором его выходной сигнал включает генератор 13 им0 пульсов, частота импульсов которого зависит от подаваемого на его вход управляющего напряжения с выхода регулятора 6 частоты,.которое зависит от величины сигнала вычислителя 5,

S контролирующего с помощью ..уровнемера 3 уровень химиката в емкости-хранилище 1. С пуском в работу генератора 12 импульсов начинается отсчет импульсов счетчиком 13, Одновременно

0 через усилитель 16 включается соленоидный вентиль 17, подающий воздух к эрлифту 22, который транспортирует химикат к красильному аппарату 23,

5 В тот момент, когда количество импульсов, сосчитанных счетчиком, J.становится равным заданному, кодовые комбинации на обоих входах элемента 14 сравнения совпадают и на его выхо0 де появляется сигнал, переключающий триггер 11 в исходное состояние, в результате чего снимается сигнал, разрешающий работу генератора 12 импульсов и поддерживающий открытым соленоидный вентиль 17, а также сбрасывается в исходное состояние счет чик 13, Подача воздуха к эрлифту 22 прекращается

5

40

Снижение уровня в емкости-хранилище 1 при работе эрлифта 22 уменьшает глубину его погруже шя и производительиость (КПД) а также вызывает необходимость изменения расхода воздуха, подаваемого на него.

Тем не менее эрлифт работоспосо- бен в пределах.1,7 - 3,5 коэффициента погружения К, что при соответствующем учете КПД эрлифта и корректировке расхода воздуха при разных значениях К позволяет использовать ег9 в качестве дозатора и устанавливать в емкостях с нестабильным уровнем жидкости, например, в емкостях- хранилищах.

Компенсация изменения производи- тельности эрлифта 22 при изменении уровня в емкости-хранилище 1 осуществляется следующим образом.

В устройстве для дозирования одному импульсу времени соответствует строго определенное количество еди- |Ниц объема, которое не изменяется при изменении длительности импульса.

Задатчиком 15 дозы устанавливается количество единиц объема, соответ ствующее определенному числу импульсов, но длительность импульсов в процессе дозирования изменяется в зависимости от КПД эрлифта. (скорости дозирования), зависящей от уровня

химиката в емкости-хранилище 1 (коэффициента погружения эрлифта К).

Сигнал, соответствующий величине коэффициента К, формируется вычислит т&лем 5, который реализует функцию

Н деления К г, где Н - сигнал задатчика наибольщей глубины погружения эрлифта 22 при максимальном уровне химиката в емкости-хранилище .1, а h - сигнал о действительном уровне химиката, получаемый от уровнемера 3. При этом используется уровнемер 3 с характеристикой, линейно убывающей при возрастании уровня, что позволя- ет получать с блока 5 уменьщающийся по величине сигнал о степени погружения эрлифта 22 при снижении уровня химиката в емкости хранилище 1.

Регулятор 6 частоты, получая сиг- нал от вычислителя 5, формирует управляющее воздействие на входе генератора 12 импульсов, которое опредегг ляет частоту на его выходе

При снижении уровня химиката в расходном баке уменьщается частота импульсов, при повьшении уровня увеличивается частота импульсов генератора 12.

Техническим средством для реализации регулятора 6 частоты импульсов является блок нелинейных преобразований, который позволяет преобразовать на его вход сигнал от вычислителя 5 в нелинейно изменяющийся аналоговый сигнал в соответствии с графиком на фиг.26, способом кусочно-линейной аппроксимации нелинейной функции, характеризующей зависимость КПД эрлифта от коэффициента К его погружений о

Регулятор 8 расхода воздуха совместно с нелинейным преобразователем

7изменяет расход в трубопроводе 18 воздуха, измеренный датчиком 19 расхода воздуха в зaвиcимocтIi от коэффициента погружения эрлифта, воздействуя через усилитель 21 на регулирующий клапан 20„

Нелинейный преобразователь 7 формирует на одном из входов регулятора 8 сигнал задания - динамическую кривую зависимости удельного расхода воздуха Vg от коэффициента погружени К, представленную на фиг.2ао Данный гр.афик получен в результате анализа известной диаграммы. На второй вход регулятора 8 поступает сигнал обратной связи от датчика 19 расхода воздуха (Vp) .Сигнал фактического расхода (VP ) суммируется на входе регулятора

8с сигналом задания (V), а возникший на его выходе сигнал рассогласования (л) управляет клапаном 20., который в зависимости от фазы сигнала рассогласования увеличивает или уменьшает расход воздуха, изменяя VP в соответствии с кривой S на фиг.2.

Форм у-л а изобретения

Устройство для дозирования - жидких компонентов, содержащее емкость- хранилище с эрлифтным дозатором, связанная с трубопроводом подачи воздуха, а также блок управления, включающий в себя задатчик дозы, элемент запуска и первый усилитель, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит последовательно соединенные задатчик глубины погружения эрлифта, вычислитель, нелинейный преобразователь, регулятор расхода воздуха и второй усилитель, а также уровнемер, регулятор частоты, последвательно установленный на трубопроводе по направлению подачи воздуха регулирующий клапан, датчик расхода и соленоидный вентиль, причем блок управления дополнительно содержит по11ледовательно соединенные триггер, генератор импульсов, счетчик и элемент сравнения, второй вход которого, подключен к выходу ..задатчика дозы,, а выход - к второму входу-счетчика и первому .входу триггера, соединенного, вторым входом с элементом захтуска, а выходом - .с входом перво /о{м

а

а

V/)(A) ()

б

В

го усилителя, выход уровнемера подключен к второму входу вычислителя, .выход которого соединен с входом регулятора частоты, выход датчика расхода соединен с вторым входом регулятора расхода воздуха, выход второго усилителя связан с регулирующим клапаном, выход регулятора частоты соединен с вторым входом генератора импульсов блока управления, первый усилитель которого подключен выходом к соленоидному вентилю ,

5 C/fx

w

/77

.-