Устройство для управления дозатором суспензии Советский патент 1991 года по МПК G01F13/00 

Фиг. 1

Изобретение относится к устройствам дозирующих суспензий объемным методом, в частности к устройствам, дозирующим бы- строосаждающиеся суспензии в диапазоне малых и микрорасходов и во всем диапазоне расходов при перерывах в работе, вызванных технологической или аварийной остановкой процесса дозирования.

Целью изобретения является повышение эффективности управления при точном и надежном дозировании быстроосаждающейся суспензии за счет обеспечения дополнительного импульсного перемешивания.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства управления дозатором суспензии: на фиг, 2 - принципиальная схема, реализующая структурную схему на базе элементов пневматики; на фиг. 3 - циклограмма работы основных каналов устройства.

Структурная схема устройства управлений дозатором суспензии (фиг. 1) содержит генератор 1 постоянной частоты, инвертор

2,триггер 3, коммутатор 4 с запретом, генератор 5 регулируемой частоты, импульсный формирователь (импульсатор) б, элемент 7 памяти, логический блок 8, причем генератор 5 регулируемой частоты через импульсатор б и элемент 7 памяти связан с коммутатором 4, а генератор 1 постоянной частоты связан через блок 8 с приводом вытесняющего элемента дозирующего блока 9, а через коммутатор 4 и блок 8 с управляющими клапанами дозирующего блока 9, причем выход триггера также связан с элементом 7 памяти.

Устройство управления работает следующим образом.

При отсутствии сигнала с генератора 5 сигнал с генератора 1 поступает на блок 8, а также через инвертор 2 на вход триггера

3,который формирует импульсы, подаваемые через коммутатор 4 на блок 8. Последний обеспечивает формирование командных сигналов по трем каналам и подачу их на управляемые мембранные клапаны и привод дозирующего блока 9, Триггер 3, реализующий функцию делителя частоты, позволяет держать один из управляемых клапанов открытым, а другой закрытым целый период работы генератора 1 для проведения забора и выдачи дозы в одной и той же линии, чтобы осуществить дополнительное импульсное перемешивание суспензии в подводящих трубопроводах. Инвертор 2 служит для согласования работы привода w управляемых клапанов дозирующего блока 9. Управление непосредственно дозированием осуществляется генератором

5, сигналы которого формируются на им- пульсаторе 6 и элементе 7 и далее через коммутатор 4 поступают на блок 8. Наличие запрета в коммутаторе 4 позволяет осуществить переключение команд с управления процессом импульсного перемешивания на управление процессом непосредственного дозирования, а наличие элемента 7 обеспечивает забор дозы только из входной линии

0 и ее полную выдачу в выходную линию.

Реализация структурной схемы, например, на элементах пневмоавтоматики, представлена на принципиальной схеме фиг. 2. Триггер 3 включает реле 10 - 12 и емкость

5 Vi. Импульсатор выполнен на реле 6, емкости У2 и дросселе ДрЗ. Блок 8 содержит реле 13, 14 и дросели Др5, Дрб, дроссель Др7 задержки, а дозирующий блок 9 включает входной 15 и выходной 16 клапаны и вытес0 няющий элемент (мембрану) 17.

Работа устройства управления заключается в следующем,

При подаче давления питания на устройство управления (см. фиг. 2 и 3) на выхо5 де генератора 1 появляется сигнал Рп Рвак, который поступает через инвертор 2 на вход триггера 3 со счетным входом. Триггер 3 выполняет функции делителя частоты генератора 1 (fn4/2). Сигнал, формируемый на

0 выходе триггера (РТг Рпит), через коммутатор 4 поступает на блок 8, который формирует сигналы на входной 15 (Рв Рпит) и выходной 16(РН Рвак) клапаны в соответствии с циклограммой фиг. 3. На привод мем5 браны 17 дозирующего блока 9 подается давление попеременно Рм Рвак, а затем Рмг Рпит с частотой fn4, формируемой генератором 1 постоянной частоты, через дроссель Др7, осуществляющий забор и выдачу дозы

0 в выходную линию.

Далее при второй смене сигнала с генератора 1 постоянной частоты с РПч Рпит на Рпч Рвак с блока 8 на выходной клапан 16 поступает сигнал Рн Рпит, а с задержкой

5 Т сбрасывается сигнал с входного клапана 15 (Рв Рвак) и в течение одного периода работы генератора 1 постоянной частоты производится забор и выдача дозы во входной линии. Таким образом производится

0 импульсное перемешивание жидкости в соединительных магистралях входного 15 и выходного 16 клапанов и в полости мерной камеры при отсутствии сигнала с генератора 5. Генератор регулируемой частоты обес5 печивает заданную частоту выдачи доз трч. В режиме дозирования сигнал Ррч - Рпит поступает через элемент 7 памяти в глухую камеру коммутатора 4. Сигнал Ррч Рпит проходит через сопло элемента 7 в камеру Г лишь при наличии разрешающего сигнала с

триггера Ртг Рпит, подаваемого в камеру Б элемента 7. При этом давление Ррч действует на мембранный блок коммутатора 4, но сигнал запрета с триггера 3 РТг РПИТ, подаваемый в камеру Д, препятствует переключению элемента 4.В момент снятия сигнала триггера 3 (Ртг 0) мембранный блок элемента 7 под действием подпора в камере В перемещается вверх и сопло закрывается, отсекая выходную линию импульсатора 6 от камеры 7 коммутатора 4, в которой запоминается давление Ррч Рпит. Поскольку запрет (давление Ртг Рпит) с камеры Д коммутатора 4 снят, то мембранный блок коммутатора 4 под действием запомненного давления Ррч Рпит сместится вниз и соединит выход генератора 1 с блоком 8, который начинает выдавать выходные сигналы Рм с частотой генератора постоянной частоты f пч через дроссель задержки Др 7 на вытесняющий элемент 1 /. Далее при появлении сигнала с триггера 3 (Ртг Рпит) происходит обратное переключение коммутатора 4 (функция Запрет). В камере Б элемента 7 появится сигнал РТг Рпит, открывающий сопло и запомненное давление Ррч сбросится из камеры Г коммутатора 4 в атмосферу (если сигнал Ррч 0 с генератора

5).

Таким образом, происходят следующие переключения выходных сигналов при Ртг 0 и Рпч Рвак Рм: производится забор дозы из линии всасывания (при этом Рв

Рвак, а Рн Рпит); при Ртг Рпит И Рпч Рпит

Рм суспензия вытесняется мембраной 17 в линию нагнетания, при этом Рв Рпит, а Рн Рвак.

Для обеспечения перекрытия сигналов с Рп и Ртг и исключения сбоев в алгоритме работы прибора установлено сопротивление Др4 на линии, соединяющей генератор 1 с коммутатором 4. Для гарантии в выдаче полной дозы за один период работы генератора 5 длительность его сигнала определяется из зависимости

(2п + 1)Тпч Трч (2п + 2)Тпч, где п 0,1,2,3..,-натуральные целые числа.

Введение элемента памяти, образованного камерой Г коммутатора 4 и элементом 7, обеспечивает выдачу дозы на один импульс генератора регулируемой частоты независимо от момента его подачи.

Для обеспечения надежного перекрытия при переключении мембранных клапанов 15 и 16 введены дроссели Др5, Дрб и Др7 в блоке логики, которые обеспечивают задержки п, Т2, тз в передаче управляющих сигналов Рв, Рн, Рм.

Клапаны 15 и 16 дозирующего блока 9 работают в следующей последовательности

(см. циклограмму, фиг. 3). В процессе набора дозы без задержки закрывается выходной клапан 16, с здержкой rj открывается входной клапан 15 и с задержкой гз ri

набирается доза в мерную камеру В процессе нагнетания без задержки закрывается входной клапан 15, с задержкой та открывается выходной клапан 16. а с задержкой гз Г2 производится выдача дозы из мерной камеры.

Таким образом, входной 15 и выходной 16 клапаны никогда не бывают открыты одновременно, что препятствует проскоку жидкости через оба клапана. Установлено

ограничение: объем соединительных трубопроводов, как входного, так и выходного, должен быть больше объема единичной дозы, чтобы не было попадания газовой фазы из аппаратуры в мерную камеру дозатора.

Таким образом, структура и взаимосвязи элементов устройства управления дозированием позволяют осуществить импульсное дозирование суспензии с алгоритмом процесса дозирования, который обеспечивает дополнительное импульсное перемешивание суспензии в полостях и трубопроводах дозирующего блока и не позволяет твердой фазе осаждаться, поддерживая ее во взвешенном состоянии при любом

перерыве в дозировании суспензии как в промежутках между выдачей доз, так и при технологических или аварийных остановках.

Формула изобретения

Устройство для управления дозатором

суспензии, содержащее генератор регулируемой частоты и логический блок, связанный первым, вторым и третьим входами соответственно с входным, выходным клапанами и вытесняющим элементом частотно-импульсного дозирующего блока, о т- личающееся тем, что, с целью повышения эффективности управления при точном и надежном дозировании быстроосаждающейся суспензии за счет обеспечения дополнительного импульсного перемешивания, в него введены последовательно связанные генератор постоянной частоты, инвертор, триггер, а также коммутатор, соединенный

первым и вторым входами с выходом триггера, третьим входом - с выходом генератора постоянной частоты и с первым входом логического блока, второй вход которого связан с выходом коммутатора, и последовательно соединенные между выходом генератора регулируемой частоты и четвертым входом коммутатора импульсный формирователь и элемент памяти, второй вход которого свя - зан с выходом триггера.

ш

%.

Изобретение относится к устройствам для дозирования быстроосаждающихся суспензий в диапазоне малых и микрорасходов и во всем диапазоне расходов с перерывами в работе, вызванными технологическими или аварийными остановками. Цель изобретения - повышение точности и надежности дозирования быстроосаждающейся суспензии и поддержание ее стабильного состава. Цель достигается введением генератора 1 постоянной частоты, коммутатора 4 с запретом, элемента 7 памяти, инвертора 2, триггера 3 и импульсатора 6, при этом генератор 5регулируемой частоты через импульсатор 6и элемент 7 памяти связан с коммутатором 4, а генератор 1 постоянной частоты связан через блок 8 логики с приводом вытесняющего элемента дозирующего блока 9, а через коммутатор 4 и блок 8 логики - с управляемыми клапанами. 3 ил. (Л С

Р

(/////Л

ъ

Рн

Ш

.5

I ,м.Ј

il

х,

УЛ

I