Устройство для измерения и дозирования массового количества жидкостей Советский патент 1980 года по МПК G01G17/06 G01F15/02 

Изобретение относится к области весоизме рительиой технике. Известны устройства для автоматического до зирования жидкостей, содержащие первичные преобразователи с частотным вьтходом, счетчики импульсов, системы управления .. Эти устройства не обеспечивают требуемз ю точность при изменении параметров дозируемой жидкости. Ближайшим по технической сущности к изоб ретению является дозирующее устройство, содержащее преобразователи расхода и температу ры, блок коррекции по температуре, генератор импульсов, пересчетные схемы, SR-триггер 2. Недостатками этого устройства являются: отсутствие коррекции по другим параметрам например исходной плотности продукта,неравномерности расхода, давления и др.; наличие вычитателя в схеме, что приводит к необход1 мости синхронизации пачек импульсов по времени;. наличие аналогового сигнала с датчика температуры и в связи с этим дополнительная поГреишость при преобразовании этого сигнала в цифровой. Целью изобретения является повыщение точности. В устройстве, выполненным согласно изобретению и содержащем первичной преобразователь расхода, подключенный к делителю частоты, первттанын преобразователь температуры, под-, ключенный к блоку коррекции, SR триггер, выход которого подключен к первому входу схемы совпадения И, второй вход которого соединен с генератором импульсов постоянной частоты, а выход через масштабный преобразователь связан со счетчиком импульсов, и пересчетную схему, выход которой подключен к входу R триггера, поставленная цель достигнута тем, что оно снабжено п дополнительными блоками коррекции, элементом ИЛИ с п + 1 уходами и задатчиком вида жидкости, причем входы п дополнительных блоков коррекции связаны с выходами первичиь Х .преобразователей делителя частоты « генератора импульсов яостояздаой частоты, а выходы через элемент ИЛИ с п + 1 входами подключены к пересчет- . нрй схеме, njpit3foM в горой полнительного блока коррекций пойклютоГк входу S триггера, а выходы задатчика вида ЗКйдкости подключены к делителю частоты и . пересчетной схеме. На чертеже показана блок-схема устройства с тремя блоками коррекции - по текущей плотности (температуры), расходу и исходной плотности. Пунктиром на схеме показан пример подключения еще одного блока коррекции йШриМёр, по давлению. На трубопроводе 1 установлены первичный преобразователь расхода 2 и первичный преобразователь температуры 3 с частотными выходами. , Выход первичного преобразбватёляГ расхоДа 1 подключен к входу делителя 4 с постоянным коэффициентом пересчета, выход которого под ключен к входам блока 5 коррекции, по температуре, оязанного с первичным преобразователем температуры 3, блока 6 кбрреквди по Исходной плотности, связанного с задатчиком 7 исходной плотности и блока 8 коррекций п6 ватйчйнё расхбдат ствязанного с первичным преобразователем расхода 2. Выходы блоков 5, 6, и 8 через элемент 9 ИЛИ подключены к входу пересчетной схемы 10 с постоянным коэффициентом пересчета, вьйсод которой подключен к эходу R SR-триггера П. К входу S триггера 11 подключен эторой Выход блока 8, а выход SR-триггера подключен к входу схемы совпадения И 12. Устройство содержит также гшератор импул сов 13 постоянной частоты с кварцевой стабилизацией, ВЫхОд которого подключен к входам блоков 5, 6, 8 и входу схемы совпадения И 12, выход которой подключен к входу 9 ИЛИ и входу масштабного преобразователя 14 с постоянным коэффициентом преобразования, вы ход которого подключен к счетчику 15 количе ства жидкости в единицах массы, с которым связаны задатчик 16 весовой дозы и узел 17, упр вляпЕоидайисполнительным органом 18. Кроме того, делитель 4 и пересчетная схема 10 связаны с задатчиком 19 вида жидкости, СпомоШЬго которого может изменяться их коэ$фЙЦйёй гП рй;чеТа в зависимости от вида -жидкости. ,/;„,--,.,..:. ,;.:...-:. . ;, .::..;;,;:::..х,.... Устройство работает следующим образом. Перед началом йзмерения или дозирования вид жидкости устанавливается задатчиком 19 ввда жидкости, задающим определенный коэффициент пересчета делителю 4 и пересч т ьш схеме 10. Начальная плотность устанавливается задатчиком 7 исходной плотности. Пбсле открытий исполнительного органа 18 д,бзйруемая жидкость начинает прот екатьто трубопроводу 1, при Э1ГОМ с ПервичйогЬ lijpeЮбразователя расхода 2 импульсный сигнал, час Тота которого зависит от величины расхода, наЧййает поступать на вход делителя 4 и блока 8 коррекции по величине расхода. Делитель 4 может быть обычным счеТчнком импульсов с заданным коэффициентом пересчета, который формирует единичный выходной йхйульс в ответ на поступление определенного числа входных импульсов. Принцип работы устройства заключается в преобразовании единиц объема жидкости (единичных объемных доз) в весовые эквиваленты с автоматической коррекцией по температуре, ИСХОДНОЙ плотности и величины расхода. i Величина единичной объемной дозы разлиедых жидкостей может бьггь определена расчетным путем при заданной зависимости k между приращением температуры и связанным с ним прирашеНием веса единичной объемной дозы, например, приращение веса на 1 г при приращении температуры на 0,1°С, т. е. ,Дд К At, где К 10, и так как Дд V Др, то V где До - ifрйрЩеШе Плотности ясидкости на единицу температуры. При поступлении на вход делителя 4 числа вх6днь1х импульсов,соответствующих единице объема установленного вида жидкоста, на его выходе формируется импульс, который поступает на вход блоков 5, 6, 8 и запускает их. Блок 5 коррекции по температуре преобразует непрерывный частотный сигнал с первичного преобразователя температуры 3 в пачку импульсов термокоррекции. Пачка импульсов термокоррекций численно равна разности весов единицы объема жидкости при и при температуре измерения t ОС, т. е. Дд GO - Gt , где GO - вес единицы объема при G -.вес едияиць объема при t т 0°С. Преобразованиечастотного сигнала в пачку может осуществляться путем подсчета числа импуЛьсов от первичного преобразователя температуры 3 за определенный измерительный интервал, формируемый с помощью постоянной частоты, поступающей от генератора импульсов 13. Величина измерительного интервала TI определяется температурным коэффициентом частоты Kf первичного преобразователя температуры 3 й за|Сйным количеством импульЬов на единицу температуры, например, 1 импульс на 0,1°С, т. е. ои-Kf Частота, поступающая от первичного преобразователя Температуры 3, определяется выражением;ft fo+kf t°,, где f - частота преобразователя температуры при t°C 0°С, fg - частота преобразователя температуры при 0°С. Величина пачки импульсов термокоррекции, формируемая блоком 5 за время измерительного интервала Tj равна: Nt T, ft, .,foMQt n,.10t( где Пд - постоянная для преобразователя температуры величина, так называемая нулевая пачка. Для выделения из N пачки импульсов соот ветствующей температуре в блоке предусмотре вычет нулевой пачки Пд. С выхода блока 5 пачка импульсов термокоррекции Wj - N - По 10 t°C через один из входов элемента 9 ИЛИ поступает на вход пересчетной схемы 10. За время вычета нулевой пачки блоком 6 коррекции по исходной плотности 6 формируется пачка импульсов п, величина которой определяется положением задатчика 7 исходной Плотности и соответствует изменению веса едииитлы объема жидкости при 0°С и Р изменении исходной плотности в единицах массывес единицы объема жидкости при 0°С и при GO - вес единицы объема жидкости при 0°С и при р . С выхода блока 6 пачки импульсов Пр через один из входов элемента 9 ИЛИ nocTyniaet на вход пересчетной схемы 10. Одновременно блок 8 коррекции по величине расхода форми рует пачку импульсов, величина которой соответствует изменению веса единицы объема при 0°С и номинальном расходе О, при изменении величины расхода в единицах массы. п 5 G О - о -. величина погрешности первичногй пре образователя расхода (например, с овальными щестернями) от величины расхода в . О величине расхода мбжно судить по времени поступления на вход блока 8 от первичного преобразователя расхода 2 одного и того же числа импульсов m при различных величинах расходов. В блоке 8 с помощью постоянной частоты от генератора импульсов 13 формируется постоянный измерительный интервал Т, равный времени поступления на вход блока 8 импульсов при номинальной величине расхода Q JJQJ Переменный временной интервал УЗ, величина которого равна времени поступления на вход блока 8 m импульсов при величинах расхода отличных от вь1читается из постоянного интервала Tj. Разность временных шгтервалов Tj-Тз, заполняется расчетной постоянной частотой. Эта величина и определяет собой пачку Импульсов коррекции по величине расхода п С в единицах массы, поступающую через один из входов элементов 9 ИЛИ на вход пересчетной схемы 10. По окончании постоянного измерительного интервала Tj блок 8 формируется импульс, который поступает на вход S триггера .Ни устанавливает его в единицу. При этом откръшается схема совпадения п 12 и импульсы постоянной частоты от генератора имйульсов 13 начинают поступать иа вход масщтабного преобразователя 14 и через вход элемента 9 ИЛИ на Вход пересчетной схемы IQ. При поступлении на вход пересчетной схемы 10 суммарного количества импульсов, равного весу единицы .объема жидкости при 0°С, р до„ и Яном единицах массы- (например в граммах), она формирует импульс, который перебрасывает SR-триггер И в исходное состояние, что приводит к закрытию схемы совпадения И 12. Таким образом, на вход масщтабиого преобазователя 14 поступила пачка импульсов, равая разности пачки импульсов, соответствующей весу единиц объема жидкости при номиальных параметрах и пачек импульсов коррекции, соответствующих величинам весовых поправок по каждому из трех параметров: окорр NO - nt - - п NO - пачка импульсов, соответствующая весу единицы объема жидкости при номинальных параметрах; п - пачка импульсов коррекции по температуре;п () - пачка импульсов коррекции по исход ной плотности; п (. - пачка импульсов коррекции погрешности преобразователя расхода от величины расхода. При прохождении через первичный преобразователь расхода 2 следующей единицы объема жидкости цикл преобразования повторяется. При поступлении на вход счетчика 15 количества импульсов, равного установленному с помощью задатчика 16, вьйается команда на закрытие исполнительного органа 18 - доза набрана. Формула изобретения Устройство для измерения и дозирования мас|сового количества жидкостей, содержащее первичнъш преобразователь расхода, подключенный