Устройство для приготовления электро-лиТА Советский патент 1981 года по МПК H01M10/42 G05D11/06 

1

Изобретение относится к аппаратам приготовления смесей из агрессивных жидкостей, а именно к аппаратам приготовления электролита для свинцовр-кислотных аккумуляторов в предприятиях по их ремонту и техническому обслуживанию.

Известно устройство для приготовления и раздачи электролита, состоящее из дистиллятора, ванны дистиллированной воды, ванны электролита, которая имеет полость для охлаждения электролита, парового эжектора для подачи кислоты из бутыли в ванну

электролита 1.

При работе устройства в змеевик дистиллятора кранами пар подают вручную. Вручную подают и воду для конденсации пара в рубашке дистиллятора Дистиллированная вода в ванну электролита поступает самотеком, а кислоту в эту ванну подают эжектором порциями. Плотность смеси при этом контролируется вручную.

Однако данное устройство механизировано частично, имеет открытую ванну электролита, что вынуждает Ьператора иметь контакт с агрессивной жидкостью при измерении плотности смеси. Известно также устройство, содержащее резервуары для электролита и компонентов, клапаны подачи компонентов, управляемые фазочувствительные усилители с подклю 1енным к ним источником питания и погруженный в электролит поплавок. Это устройство регулирует плотность электролита добавление воды и подачи кислоты по степени ее .надобности. Ус0тройство имеет также коробку с эластичным дном и выводной трубкой, помещенной в сосуд с постоянным уровнем смеси, поддерживающимся регулированием подачи кислоты в этот

5 сосуд. От величины плотности смеси зависит степень выпучивания дна коробки, что регулирует количество воды, подаваемой в сосуд. Регулирование воды осуществляется с помощью

0 командоаппаратов, включаемых пневмосистемой 2.

Недостатки известного устройства заключаются в сложности перестройки

5 на другую плотность смеси, в отсутствии дистанционного управления и в том, что во время отбора смеси подается компонент только большей плотности. Изменение давления в пневмосистеме влечет за собой допол-

0 нительную погрешность плотности приготавливаемой смеси. К недостаткам также относятся необходимость наличия пневмосистемы и поддержания определенных уровней воды и смеси, непроизводительная подача кислоты (поступающие излишки перекачиваются обратно в бак) . I Цель изобретения - упрощение, увеличение надежности и возможности дистанционного управления устройства. Указанная цель достигается тем, что в известное устройство введены электромагнит и дифференциальный трансформатор, размещенные на одном каркасе и снабженные общим якорем, на котором укреплен поплавок, приче выход трансформатора через промежуточный усилитель подсоединен к фазочувствительным усилителям. При этом с целью повышения точно сти дозировки компонентов, составляющих электролит, вторичная обмотка дифференциального трансформатора выполнена в виде двух секций, приче начало первичной обмотки его соединено с началом вторичной обмотки второй секции, конец.первичной обмотки соединен с концом вторичной обмотки первой секции, а конец вторичной обмотки второй секции соединен с началом вторичной обмотки первой секции. На фиг. 1 изображено схематическ предлагаемое устройство; на фиг. 2 электрическая функциональная схема. Устройство содержит поплавок 1 чувствительный элемент, воспринимающий на себя изменение плотности смеси, электромагнитные клапаны 2 и 3 подачи компонентов, являющиеся нагрузкой фазочувствительных усилителей 4 и 5, промежуточные элементы - упоры 6 и 7 из диамагнитного материала, мембраны 8 и 9 - радиальные растяжки и герметизирующие элементы, каркас 10 для размещения электромагнита и дифференциального трансформатора, трехкатушечный электромагнит 11 и дифференциальный трансформатор 12 , которые размещают на одном каркасе таким образом, чтобы обеспечить равновесное положение якоря 13 в зоне наибольшего притяжения при условии, что на диагонали обмоток дифференциального трансформатора напряжение равно нул бак 14 для сбора приготавливаемой cMecif, резервуары 15 и 16 с кислото и дистиллированной водой. Дифференциальный трансформатор 12 подключен по нуль-балансной схеме к предварительному усилителю 17. Устройство также включает резистор 18 для установки усилия электромагнита, чему пропорциональна плотность приготав|Ливаемой смеси, нуль-индикаторный прибор 19, подключенный к коллекто рам одноименных транзисторов усилителей 4 и 5, шкала 20 плотности приготавливаемой смеси, ручка 21 резистора 18 для установки по шкале 20 нужной плотности приготовления смеси, источник 22 питания, фазосдвигающий трансформатор 23 для питания выходных цепей фазочувствительных усилителей 4 и 5 и клапанов 2 и 3. Устройство работает следующим образом. Поплавок 1 (фиг. I), подвешенный к якорю 13, закрепленному на гофрированных мембранах 8 и 9 через упоры 6 и 7 для поддержания его по диагонали электромагнита 11 так, чтобы он не касался каркаса 10 и не создавалось трение, перемещается по вертикали при помощи выталкивающей силы смеси, силы электромагнита 11 и собственного веса. Мембраны 8 и 9 выполняют роль изоляторов рабочих органов от паров смеси и окружающей среды. Поплавок 1 изготовлен из кислотостойкого материала. Вместе с поплавком 1 перемещается и якорь 13, воздействующий на дифференциальный трансформатор 12, обмотки которого размещены на одном каркасе. 10,что и обмотка электромагнита 11.При равенстве силы электромагнита 11 с разностью веса поплавка 1и выталкивающей силы смеси якорь 13 находится по отношению к дифференциальному трансформатору.12, в таком положении, что на диагонали его обмоток напряжение, разбаланса отсутствует (равно нулю). В таком состоянии электромагнитные клапаны 2,и 3 подачи компонентов включены фазочувствйтельными усилителями 4 и 5. Идет подача обоих компонентов в бак 14 из резервуаров 15 и 16. При пустом баке 14 будет подаваться только кислота. Как частый случай здесь опускается, а для дальнейших рассуждений считаем, что плотность смеси установилась до заданной ве личины и поплавок 1 полностью погружен в смесь. Допустим,что плотность смеси (электролита) увеличилась. Увеличится и выталкивающая сила смеси. Поплавок 1, увлекаемый якорем 13 при помощи силы электромагнита 11, переместится вверх. При перемещении якоря 13 вверх уменьшится сила электромагнита 11, и поплавок 1 остановится в положении равенства действующих на него сил. При этом дифференциальный трансформатор 12 разбалансируется, на диагонали его обмоток появится напряжение одной из фаз, при помрщи которого усилитель 4 выключит клапан 2 подачи кислоты. При уменьшении плотности смеси выталкивающая сила смеси уменьшится, и поплавок 1 с якорем 13 переместятся в другом направлении, дифференциальный трансформатор 12 разбалансируется, на диагонали его обмоток появится напряжение противоположной фазы, и выключится Клапан 3 подачи воды.

При поступлении только одной кислоты плотность смеси будет увеличиваться, и якорь 13 с поплавком 1 будет возвращаться в исходное поло.жение, снова включится клапан 3 и будут подаваться оба компонента.

Работа электрической схемы заключается в следующем.

При установленном резистором 18 токе электромагнита 11 {фиг. 2) равновесие упомянутых сил будет при определенной плотности смеси, что контролируется стрелочным нуль-индикаторным прибором 19, подключенным к коллекторам одноименных транзисторов усилителей 4 и 5. Плотность смеси определяется и устанавливается на требуемую ручкой 21 резистора 18 по шкале 20 при показании О прибора 19. При уменьшении плотности смеси поплавок 1 и якорь 13 перемещаются вниз, дифференциальный трансформатор 12 разбалансировывается. Напряжение разбаланса дифференциального трансформатора 12 поступает на предварительный усилитель 17 и совпадает по фазе с, напряжением питания усилителя 5 и клапана З.При этом клапан 3 выключается и подача воды прекращается.При подаче одной кислоты клапаном 4 плотность увеличивается, и якорь 13 возвращается в .прежнее положение.Когда якорь 13 достигает положения,при котором напряжение разбаланса трансформатора равн нулю,клапан 3 включается снова усилителем 5. : /

Если же плотность смеси увеличится , увеличится и ее выталкивающая сила. Якорь 13 переместится вверх, и дифференциальный трансформатор 12 разбалансируется, но уже на противоположную, фазу, выключится клапан. 2 подачи кислоты.

Для увеличения чувствительнос и дифференциального трансформатора 12 начало первичной обмотки соединяется с началом вторичной обмотки второй секции, конец первичной обмотки соединяется с концом вторичной обмотки первой секции, а начало вторичной обмотки первой секции соединяется с концом вторичной обмотки второй

секции.При таком подключении напряжение на выходе трансформатора увеличивается на разность напряжений секций первичной обмотки.

Питается электромагнит 11 от стабилизированного источника 24 питания.

Применение электромагнита позволяет легко перестраивать предлагаемое устройство на любую плотность приготавливаемой смеси. Изменение тока электромагнита дает возможность

0 управлять устройством дистанционно. Введение в схему, температурных датчиков позволяет легко вести коррек-тировку плотности смеси при различных температурах ,

5

Формула изобретения

1 Устройство для приготовления электролита, содержащее гезервуары

0 для электролита-И компонентов, клапаны подачи компонентов, управляемые фазочувствительные усилители, погруженный -в электролит поплавок и источник питания, отличающе5еся тем, что, с целью упрощения, увеличения надежности и возможности дистанционного управления, в него введены электромагнит и дифференциальный трансформатор, размещенные

0 на одном каркасе и снабженные общим якорем, на котором укреплен поплавок , причем выход трансформатора через промежуточный усилитель подсоединен к фазочувствительным усили5телям.

2. Устройство по ,п. 1, о т л. ичающееся тем, что, с целью повышения точности дозировки компонентов, составляющих электролит, вторичная обмотка дифференциального

0 трансформатора выполнена в виде двух секций, причем начало первичной обмотки его соединено с началом вторичной обмотки второй секции, конец первичной обмотки соединен с концом

5 вторичной обмотки первой секции, а конец вторичной обмотки второй секции соединен с началом вторичной об.мотки первой секции.

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Механизация и.автоматизация производства , 1968, № 3, с.20.

2.Авторское свидетельство СССР

5 89512, G 05 D 11/03, 1950.

аs

Lx-A-