Устройство дозирования Советский патент 1992 года по МПК G01F11/00 

Линия запуски

п

R

сиг

.

ЛроЗдкт

я

Ч)

Сущность изобретения: устройство содержит 1 импульсный расходомер (1), блок масштабирования (2), два счетчика (3, 11), два дешифратора (4, 12), два блока И (5, 6), триггер (7), блок управления (8), инвертор

и

ff

Ш

Изобретение относится к приборостроению, в частности к автоматизации процессов дозирования жидких и вязких продуктов.

Известно устройство для дозирования, содержащее зэдатчик дозы, сумматор, датчик расхода, гейератор опорного сигнала и два компаратора.

Недостатком известного устройства является низкая точность, обусловленная от- сутствием обратной связи и исполнительного механизм и невозможность использования для пропорционального дозирования в потоке,

Наиболее близким к предлагаемому яв- ляется устройство, содержащее расходомер, счетчик с задатчиком дозы, вентиль, генератор, два коммутирующих устройства и схему управления,

Недостатком данного устройства явля- ется низкая точность и ограниченные функциональные возможности, так как точность данного устройства определяется точностью генерируемой частоты генератора, а также наличием люфта у вентиля, а отсутст- вне обратной связи и счетчика второй жидкости не позвбляет использовать его для пропорционального дозирования

Цель изобретения - повышение точности дозирования и расширение функцио- нальных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дл я дозирования, содержащее прецизионный шестеренчатый насос-дозатор, вход которого соединен с выходом бло- ка управления, импульсный расходомер, второй счетчик импульсов с дешифратором кода, первый элемент и блок управления, дополнительно введены блок масштабирования, первый счетчик импульсов с дешиф- ратором кода, вход первого счетчика соединен с выходом блока масштабирования импульсного расходомера, оптронный датчик обратной связи, вьГход которого соединен с входом второго счетчика, второй элемент И, на вход которого подключена линия запуска устройства и выход инвертора, вход которого соединен с выходом второго дешифратора, на вход первого элемента И подключен выход с первого де- шифратора, а на второй вход подключен выходпервого элемента И, триггер, примой вход которого подключен к выходу первого элемента И, а инверсный вход соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, прямой выход триггера подключен к входу блока управления прецизионным насосом-дозатором, элемент ИЛИ-НЕ, первый аход которого соединен через инвертор с аыходом второго дешифратора, а второй входе выходом первого элемента И, инвертор, на выходе которого подключен конденсатор.

Кроме того, целесообразно оптронный датчик- обратной связи выполнить в виде укрепленного на валу насоса-дозатора диска, в котором выполнено отверстие, и расположенных по обе стороны диска светоизлучателя и фотоприемника.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит расходомер 1 с импульсным выходом, блок 2 масштабирования импульсов расходомера, на вход которого поступают импульсы с расходомера 1, счетчика 3 с дешифратором 4, вход которого подключен к выходу блока 2 масштабирования, элемент 5 И, первый вход которого соединен с выходом дешифратора 4, а второй вход с выходом элемента 5 И, элемент 6 И, выход которого соединен с входом элемента 14 ИЛИ-НЕ, триггер 7, прямой вход которого соединен с выходом элемента 5, а инверсный вход с выходом элемента 14, блок 8 управления, который управляет двигателем насоса-дозатора и выполнен на базе тиристорного ключа, вход которого соедине н с выходом триггера 7, прецизионный шестеренчатый насос-дозатор 9, оптронный датчик 10 обратной связи, выход которого соединен с входом счетчика 11, дешифратор 12, вход которого соединен с выходом счетчика 11, а выход соединен с входом инвертора 13, выход которого подключен на второй вход элемента 6 И и второй вход элемента 14, на первый вход элемента 6 И подключен выход пускового элемента (не указан), элемент 14 ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с инверсным входом триггера 7, инвертор 13, на выходе которого подключен конденсатор.

Устройство работает следующим образом.

8 исходном состоянии в блоке 2 масштабирования устанавливается цена импульса расходомера, в дешифраторе 4 устанавливается код, равный заданному объему основного потока жидкости, а дешифраторе 12 устанавливается код, равный количеству единиц порций дозируемого продукта на заданный объем потока.

На первый вход элемента 6 И подается управляющий сигнал, который запускает в работу устройство. Импульсы, выработанные блоком 2 масштабирования, подсчитываются счетчиком 3, при достижении число в счетчике 3 значения, установленного в дешифраторе 4, на выходе дешифратора 4 появится соответствующий сигнал, который при наличии управляющего сигнала прохо- дит через элемент 5 И ня прямой вход триггера 7, в результате чего триггер 7 срабатывает и на его прямом выходе появляется высокий потенциал, который поступает на блок 8 управления двигателем прецизионного шестеренчатого насоса-дозатора 9. В результате насос-дозатор 9 начинает подавать в поток дозируемый продукт. Контроль работы насоса-дозатора производится опт- ронным датчиком 10, состоящим из позиционного диска и оптопары, причем диск закреплен на валу насоса-дозатора. Через радиальное отверстие в диске на фотоприемник попадает свет излучателя, в результате чего после каждого оборота вала насоса с выхода датчика 10 на счетчик 11 поступает импульс, когда в счетчике 11 число достигнет значения, установленного в дешифраторе 12, на выходе дешифратора 12 появится высокий сигнал, который через инвертор 13 поступает на второй вход эле- мента б И и на второй вход элемента 14 ИЛИ-НЕ, с выхода элемента 14 высокий сигнал поступает на инверсный вход триггера 7, и сбрасывает его в О, Низкий сигнал с прямого выхода триггера 7 поступает на блок 8 управления, который выключает двигатель насоса-дозатора 9.

Таким образом, на определенный объем потока постоянно будет подаваться строго заданный объем дозируемого продукта.

Для использования устройства для подачи анализируемого продукта в поточные анализаторы или лабораторные измерительные приборы вместо расходомера, блока масштабирования и счетчика с дешифратором устанавливают таймер, который вырабатывает импульсы через заданное время согласно процессу анализа, которые поступают на первый вход элемента 5 И, В остальном работа в том же поряд- ке,

Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет введения оптронного датчика производительности прецизионного насоса, обратной связи, выполненной с по- мощью данного оптронного датчика, блока масштабирования, импульсного расходомера первой жидкости и первого счетчика с дешифратором кода отсутствуют аналоговые сигналы, а система находится под не- посредственным цифровым управлением. В результате достигается цифровая точность дозатора, в котором полностью отсутствуют ошибки, присущие аналоговой структуре - ошибки, возникающие за счет

различного рода преобразования информации, например из цифровой формы в аналоговую, и наоборот, ошибки, связанные с люфтом вентиля. Говоря о цифровой точности имеется ввиду, что в установившемся режиме мгновенная ошибка регулирования расхода первой и второй жидкости в любой момент времени не превышает одного кванта измерения, т.е. одного импульса датчика расхода. Причем этот квант ошибки имеет знакопеременный характер, исключающий ее накапливание, т.е. интегральное значение этой ошибки стремится к нулю. Формула изобретения 1. Устройство дозирования, содержащее импульсный расходомер первой жидкости, насос-дозатор второй жидкости, к входу которого подключен выход блока управления, первый счетчик к выходу которого под- ключен первый дешифратор, первый элемент И и пусковой элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, за счет обеспечения пропорционального дозирования, в него введены блок масштабирования, второй счетчик и второй дешифратор, второй элемент И, триггер, инвертор, элемент ИЛИ-НЕ, опт- ронный датчик обратной связи м конденсатор, причем выход импульсного расходомера подключен к входу блока масштабирования, выход которого подк чючен к входу первого счетчика, выход первого дешифратора подключен к первому входу первого элемента И, выход которого ПОДКЛЮЧРН к первому входу триггера, выход оптронного датчика обратной связи подключен к выходу второго счетчика, выход которого через второй дешифратор подключен к входу инвертора, выход которого подключзн к первым входам второго элемента И и элемента ИЛИ- НЕ, и к конденсатору, выход элемента ИЛИ- НЕ подключен к второму входу триггера, выход которого подключен к входу блбка управления, выход второго элемента И подключен к вторым входам первого элемента И и элемента ИЛИ-НЕ, а второй зход второго элемента И подключен к пусковому элементу.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, 4to оптронный датчик обратной связи выполнен в виде укрепленного на валу насоса-дозатора диска, в котором выполнено отверстие, светоизлучателя и фотоприемника.