Устройство для автоматического прецизионного дозирования многокомпонентных смесей Советский патент 1976 года по МПК G05D11/13 

Известен расхоцомерный преобразовател который может составить основу дозирующей системы. Этот преобразователь представ ляет собой запрограммированное счетно-реш ющее устройство, позволяющее многократн решать математические выражения с целью определения расхода газа, передаваемого через отверстие в трубопроводе. Оно содер жит датчики расходов, соединенные с преоб разователями параметров, выходы которых подключень к кол1мутатору, соединенному с поспедоЕате.хьно включенными аналого-цифровым преобразователек:, цифровым вычислительным блоком и исполнительными механизм; ами oj . Однако Е таком устройстве наблюдаютс погрешности в узлах преобразования параметров, температуры, давления и плотности аналого-цифрового преобразователя и вычнс лителя. Кроме того, используемые математические выражения позволяют вычислять действительный расход со значительной методической ошибкой; потому что они справеддивы .гшшь на концах интервала изменения расхода, внутри которого изменяются текпература и давление. Во всех остальны точках интервала формула расхода имеет методлческую ошибку. Цель изобретения - повысить точность дозирования устройства. Это возможно при условии устранения погрешностей от всех источников: измерителей параметров жидкости или газа, вычислителя и соединитель ных устройств. ПостаЕленная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического прецизионного дозирования многокомпонентных сме сей, установлен цифро-аналоговый преобразователь, вход которого подключен к выходу цифрового вычислительного блока, а выходы цифро-аналогового преобразователя подключены к соответствующим входам ис полнитепьных механизмов, другие входы которых соединены с соответствующими вы ходами датчиков расхода, входы которых подключены ко входам преобразователей параметров. На чертеже представлена структурная схема дозатора. Устройство для автоматического прецизионного дозирования мнoгoкo шoнeнтныx смесей состоит из датчиков расходов 1, выходы которых подключены к исполнительным механизмам 2. Преобразов.атеяи 3 параметров жидкости или газа своими выходами подключены к коммутатору 4 каналов преобразования. Выход коммутатора 4 подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 5, который, в СБОЮ очередь, подключен ко входу цифрового вы-шспительного блока (UBEj 6. Выход цифрового вычислительного блока 6 соединен со входом цифро-аналогового г:реобразова теля (ЦАП) 7, выходы которого подключены к соответствующим входам исполнительных устройств 2. Работа устройства дозирования связана с реализацией специальных алгоритмов уп- равления, которые определяют управляющее воздействие ка исполнительные устройства, дросселирующие каналы и приводят расход компонента к нужной величине. В свою очередь, исходными данными для алгоритмов управления служат результаты вычислений по алгоритмам, составленным на основании функций погрешностей, которые определяют зависимость приращения парамет-ров расхода л Gl от приращений температуры Д Т, плотностиАр,,.вязкости А) и лав;аения д Р, от методической ошибки аппроксимации функций f(A);/xQp f,,(Ap), ()); Aap fjAp), от погрешностей ЦВБ, АЦП и ЦАП; от погрешностей, вносимых реальной передаточной функцией исполнительного устройства. Расход , определяемый по методу массовой расходометрии, вычисляется по уравнению Q K-( d 1/ДР-р, (1) где К - постоянный коэффициент, зависящий от выбора единиц измерения и среды, залоляющей дифманометр и импульсные трубы; ck - коэффициент расхода; - поправочный коэффициент на расширение измеряемой среды; К,,- поправочный множитель на телловое расширение материала сужающего устройства; d - диаметр отверстия сужающего устройства при 2О С; лр™ перепад давления на сужающем уст-ройстве;р - плотность измеряемой среды в рабочих условиях. Расход определяемый по методу объемной асходометрии, в общем случае вычисляетя по уравнению а к -d L- К де обозначения совпадают с обозначениями равнения (1). Приращение функций(1) и (2)появляется возникновением прирашений независимых еременных т. е. (да +й) К-(1( )-()() УГдр- л(лр)-(р +Ap)j (ДО. --О.) К-Л-С.-)) () (d +ud) из выражений (1) и (3) следует, что да (д )-Ц К..4 (s-t-де.) (К-, h AK,.)(d-f ud) -tTF дТдР) - (j) - d J3) - к -x - S к .jf Из вьфажений (2) и (4) также следует,

да са+дй)(-й)-(K,aM-((i).(y .KT-d2- / Согласно равенствамfSjили (6), в зависимости от типа расходомера, можно найти Л.О..Аналогичные зависимости могут быть выведены и для других причин, вызывающих появление погрешности. Значения AQ служат исходным материалом для работы управляющего алгоритма. Таким образом, если измеряются параме ры Т, V, Р) Р то на выходе преобразователя параметров 3, появляется сигнал, пропорциональный этим изменениям. Коммутато 4 подключает соответствующий преобразователь к АЦП 5, который преобразует непреры ное напряжение сигнала с преобраэоватгеля 3 в цифровой код с признаком канала, что позволяет рассчитать ЦВБ 6 величину дО. и выработать управляющее воздействие имен но для того канала, где произошли изменения параметров. В процессе вычислений берутся поправки на ошибки, связанные с работой ЦВБ, коммутатора, аналого-цифрового и цифро-анологового преобразователей и исполнительных механизмов 2. По окончании вычислений результат в форме управляю щего воздействия через ЦАП 7 поступает в исполнительный механизм 2 того канала, где произошли отклонения расхода от заданного уровня. Исполнительный механизм срабатывает и изменяет просвет канала, что приводит расход к заданной величине. Предлагаемое устройство позволяет значительно увеличить точность непрерывного дозирования. В связи с тем, что при непрерывном производстве смесей их выход в производственных условиях составляет сотни тонн продукта в сутки, то получение продукции высокой кондиции сопровождается большей точностью и оперативностью. Формула изобретения Устройство для автоматического прецизионного дозирования многокомпонентных смесей, содержащее датчики расходов, соединенные с преобразователями параметров, выходы которых подключены к коммутатору, соединенному с последовательно включенными аналого-цифровым преобразователем, цифровым вычислительным блоком и исполнительными механизмами, отличающееся тем,что, с целью повьшиения точности дозирования устройства в нем установлен цифро-аналоговый преобразователь, вход которого подключен к выходу цифрового вычислительного блока,а выходы цифро-аналогового преобразователя подключены к соответствующим входам исполнительных механизмов, другие входы которых соединены с соответствующими выходами датчиков расхода, входы которых подключены ко входам преобразователей параметров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Автэрскэе свидегельство № 318546, М. Кл G 05 D 11/00, 1970. 2.Карлин Б. Е. Средства автоматизации для измерения и дозирования массы. М., 1971, с. 438. 3.Патент США № 3752393, Кл. G 01 F 1/13, 1971.