Устройство для управления расходом жидкости Советский патент 1990 года по МПК G05D7/00 

Изобретение относится к автомата- ческим устройствам регулирования рас-1 хода жидкости, может быть применено в целлюлозно-бумажной и химической .промышленности на аппаратах с переменным уровнем непрерывно отбираемой из них жидкости и является усовершенствованием изобретения по авт.св.№ 1239689.

Цель изобретения - повышение точности устройства за счет улучшения качества регулирования заданного расхода жидкости.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - схема формирователя импульсов.

Устройство состоит из сосуда 1 с переменным уровнем непрерывно отбираемой из него жидкости, датчика 2

уровня жидкости, дифференциатора 3 первого сумматора 4, первого 5 и второго 6 переключателей, блока 7 умножения, второго сумматора 8, про- , граммного1 задатчика 9, первого 10 и второго 11 пороговых элементов, триггера 12, формирователя 13 импульсов, одновибратора 4, элемента 15 памяти, регулятора 16, регулирующее го 17 и отсечного 18 клапанов. Фор- t мирователь импульсов содержит инвертор 19, одновибраторы 20 и 21, элемент ИЛИ 22, усилитель 23.

Устройство работает на двух режимах - при стабилизации расхода жидкости, сливаемой из сосуда с уменьшающимся уровнем, и при стабилизации расхода жидкости, сливаемой из сосу- да с увеличивающимся уровнем.

сд

00 00

so

N5 ND

Ю

Устройство по первому режиму работает следующим образом.

Текущее значение уровня Н жидкости в сосуде 1 с выхода датчика 2 поступает в дифференциатор 3, работающий по уравнению

Н +

т L Mt

Первый сумматор 4, работающий по уравнению

№

dt

dH

т :±ti tt V Г dt V

вычисляет скорость V уменьшения уровня жидкости в сосуде 1 .

Сигнал с сумматора 4 через первый 5 и второй.6 переключатели подается в блок 7 умножения, работающий по уравнению

839224

случае первый сумматор 4 вычисляет скорость V1 увеличения уровня жидкости при наполнении сосуда и наличии отбора жидкости из него, по которой во втором сумматоре 8 вычисляется скорость V уменьшения уровня жидкости в сосуде за счет ее отбора из него.

fQ Второй сумматор работает по уравнению.

PC Vs - V V .

Величина скорости V увеличения 15 уровня жидкости в сосуде при его наполнении и отсутствии отбора жидкости из него задается во второй сумматор 8, затем с выхода второго сумматора 8 через переключатель 6 пода- 20 ется в блок 7 умножения, который вычисляет текущее значение объемного расхода Q жидкости, сливаемой из

Изобретение относится к автоматическим устройствам регулирования расхода жидкости, может быть применено в целлюлозно-бумажной и химической промышленности на аппаратах с переменным уровнем непрерывно отбираемой из них жидкости и является усовершенствованием изобретения по а.с. N1239689. Цель изобретения - повышение точности устройства. Для этого в устройство включены формирователь импульсов, одновибратор и элемент памяти. 2 ил.

Q - V.K,

где Q - объемный расход жидкости,

сливаемой из сосуда; К - коэффициент, численно равный площади сосуда в дан ном сечении с учетом масштаба.

Коэффициент К задается программ- ным задатчиком 9. Текущее значение объемного расхода Q жидкости, сливаемой из сосуда, с выхода блока 7 умно- жения, поступает на вход элемента 15 памяти, основное время работающего в режиме выборки, а с него - на вход регулятора 16, который поддерживает заданный расход жидкости с помощью регулирующего клапана 17.

Переключение устройства во второй режим работы осуществляется следующим образом.

При понижении уровня жидкости в сосуде по причине ее непрерывного отбора до нижнего заданного (значения срабатывает пороговый элемент 10 нижнего уровня и переключает триггер 12, который вызывает срабатывание переключателей 5 и 6. Первый переключатель 5 соединяет выход первого сумматора 4 с входом второго сумматора 8, а второй переключатель 6 - выход второго сумматора 8 с входом блока 7 умножения. Одновременно сигналом с выхода триггера 1 2 открывается отсечной клапан 18 и сосуд 1 начинает заполняться жидкостью. В этом

сосуда, и выдает его значение на вход элемента 15 памяти.

Сущность изобретения сотоит в том, что в момент переключения устройства с режима на режим элемент 15 памяти переходит в состояние хранени входного сигнала и поддерживает неизменным сигнал на входе регулятора в течение некоторого периода времени, достаточного для завершения динамических процессов в системе. Достигается это следующим образом.

По сигналу переключения триггера 1 2 формирователь 13 импульсов вырабатывает импульс запуска одновиб- ратора 14, который вырабатывает сигнал управления элементом 15 памяти длительностью . Элемент 15 памяти переходит в состояние хранения входного сигнала и в течение времени 1 выдает на вход аналогового регулятора 16 значение мгновенного расхода Q, поступившее с блока 7 умножения на момент переключения устройства на второй режим. По истечении времени С, которое определяется настройкой одновибратора 14, снимается сигнал управления, и элемент 15 памяти вновь переходит в состояние выборки, передавая текущее значение мгновенного расхода Q с блока 7 умножения на вход регулятора 16. Устройство начинает работать по второму режиму.

При достижении уровнем жидкости в сосуде заданного верхнего значения срабатывает пороговый элемент 1I верхнего уровня и переключает триг1

rep 1 2, который возвращает переключатели 5 и 6 в исходные положения и закрывает отсечной клапан 18.

По переключению выходного сигнала триггера формирователь 13 импульсов вырабатывает импульс запуска, по которому одновибратор 14 выдает сигнал управления на элемент 15 памяти, переводя его в состояние хранения входного сигнала на время С . По истечении времени т устройство начинает работать по первому режиму.

В формирователе 13 импульсов каждый одновибратор выполнен на двух логических элементах 2И-НЕ с время- задающей RS-цепью и вырабатывает одиночный импульс только по положительному фронту входного сигнала, поэтому сигнал с выхода триггера 12 подается на вход одновибратора 20 напрямую, а на вход одновибратора 21

5839226

через инвертор 19. С выходов одновиб- раторов импульсы через элемент ИЛИ 22 подаются на вход операционного усй- лителя 23, с выхода которого снимаются отрицательные импульсы для запуска одновибратора 14.

10

Формула изобретени

Устройство для управления расходом жидкости по авт.св.№ 1239689, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства,

оно содержит последовательно соединенные формирователь импульсов и одновибратор, а также элемент памяти, подключенный выходом к входу регулятора, управляющим входом - к выходу

одновибратора, а информационным входом - к выходу блока умножения, причем вход формирователя импульсов соединен с выходом триггера ,