Устройство для автоматического измерения объемного расхода жидкости Советский патент 1982 года по МПК C12G1/02 G01F13/00 

Изобретение относится к технике определения количества непрерывно поступающих жидкостей и предназначено для применения на винодельческих заводах, а также может быть использовано на,предприятиях пищевой промышленности для измерения расхода молока, плодово-ягодных соков или спир:а.

Известно устройство для автоматического измерения объемного расхода жидкости, содержащее мерную емкость с трубопроводами, оснащенными регулируемыми вентилями наполнения и опорожнения, датчик верхнего уровня, связанный с сигнализатором верхнего уровня tl3.

Однако устройство для автоматического измерения объемного расхода жидкости недостаточно точно в измерениях. Это вызвано тем, что при заполнении мерной емкости брызги или волна заливаемой жидкости могут преждевременно попасть на электрод сигнализатора верхнего уровня, что вызывает преждевременное заполнение мерной емкости и соответствующие погрешности.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Цель достигается тем, что устройство для автоматического измерения объемного расхода жидкости, содержащее мерную емкость с трубопроводами, снабженными регулируемыми вентилями наполнения и опорожнения, датчик верхнего уровня, связанный с сигнализатором верхнего уровня, оснащено дополнительной емкостью аналогичной конструкции, двумя буферными емкостями, расположенными над мерной и дополнительной емкостями,- дополнительным аналогичным датчиком верхнего уровня, датчиком температуры, размещенным в соединительном трубопроводе в нижней части мерной и дополнительной емкостей, цифровым индикатором, последовательно соединенными между собой блоком кодирования, блоком управления и обработки информации и регистратором, при этом ко второму входу блока управления и обработки информации через преобразователь сопротивления в код подключен датчик температуры, выход блока управления и обработки информации связан с цифровым индикатором, а датчики верхнего уровня расположены в буферных емкостях, дополнительный датчик верхнего уровня подключен к сигнализатору верхнего уробня, выход которого полсоединен к блоку кодирования. На чертеже представлена функцион ная схема устройства для автоматич кого измерения объемного расхода жид кости, Устройство СОСТОИТ из двух емкос тей 1 и 2 для вина или другой измеря 1:5нмой жидкости, Для выпуска жидкости служит труба 3 с коленом. Обе емкос ти трубой 4 соединены с регулируемы ми вентилями 5 и 6 и патрубками 7 . и 8. В верхней части емкостей установлены регулируемые вентили 9 и 10 а также буферные емкости 11 и 12 с трубой 13 между ними. Трубы 13-15 служат для перехода воздуха из одно емкости в другую при наполнении одной емкости и опорожнении другой. Вентили 9 и 10 служат для прекра щения доступа жидкости в емкости 1 и 2. Непосредственно над вентилями 9 и 10 установлены датчики 16 и 17 уровня, служащие для переключения потока жидкости иэ одной емкости в другую при наполнении или- опорожнеНИИ одной из.Них. Для предотвращения перелива жидкости из емкости 1 в емкость 2 датчики 16 и 17 уровня в буферных емкостях 14 и 12 расположены на такой высоте, чтобы объем части емкости над датчиком удовлетворил соотношение: V , kqt, гле k / 2 - постоянный коэффициент, учитывающий возможные отклонения от номинальны значений расхода жидкост и суммарного значения вр мени запаздывания датчик и исполнительного механи ма; q - расход жидкости, л/с t время запаздывания, с. Емкости 1 и 2 снизу снабжены трубкой 18 с коленом 19 и выходной трубой 20 На входной трубе 3 установлен термометр 21 сопротивления для автоматиче кого внесения поправки на температур Емкости снабжены шкалами 22 и 23 для визуального отсчета жидкости, оставшейся в емкости после окончания работы. Датчики 16 и 17 уровня соединены ссигнализатором 24 уровня, который соединен с блоком 25 кодирования, преобразующим аналоговые сигналы в код. К блоку 25 подсоединен блок 26 управления и обработки информации который, в свою очередь, подключен к преобразователю 27 сопротивления в код, регистратору 28 и цифровому индикатору 29. Ко входу преобразователя 27 подсоединен термометр 21 сопротивления Устройство работает следующим образом. При на полнении емкости 1 измеряемая среда поступает в нее через входную трубу 3, трубу 4, вентиль 5 и трубу 7. При этом воздух по основной сообщающей трубе 13 переходит в емкость 2. В этот момент вентиль 9 открыт в сторону трубы 13 и закрыт со стороны трубы 14. Кроме того, ве:-гтиль 10 закрыт со стороны трубы 13 |И 1:)ткрыт в сторону трубы 15, вентиль 5 .зткрыт в сторону трубы 4 и закрыт со стороны колена 19, вентиль 6 закрыт со стороны трубы 4 и открыт в сторону трубы 18. После наполнения емкости 1, когда уровень жидкости достигает датчика 16 уровня, сигнал от этого датчика поступает на электроприводы вентилей 5 и б, 9 и 10, в результате чего начинается опорожН(;ние емкости 1 и наполнение емкости 2. В этом случае вентиль 5 закрывается со стороны трубы 4 и открывается в сторону колена 19. Вентиль 6 открыт li сторону тпубы 4 и закрыт со стороны трубы 18. Вентиль 9 открывается а сторону трубы 14 и закрывается со стороны трубы 13. Вентиль 10 открывается в сторону трубы 13 и закрывается со стороны трубы 14. В результате жидкость вытекает через вентиль 5, колено 19 и трубу 20. Установка для наполнения и опорожнения емкости 2 -работает аналогично. Сигнал о каждом заполнении емкости от сигнализатора 24 уровня одновременно с подачей на исполнительные механизмы вентилей поступает на блок 25 кодирования, преобразующий аналоговый сигнал в двоичный код. Этот сигнал поступает; в блок 26 управления и обработки информации. Параллельно с поступлением сигнала, соответствующего одному, конкретному заполнению емкости, в блок 26 от преобразователя 27 сопротивление в код поступает сигнал в двоичном коде, соответствующий температуре сусла, подаваемый термометром. 21 сопротивления. Блок 26 управления и обработки информации производит арифметические операции над упомянутыми сигналами - сигнал разового заполнения умножается на объем емкости и на коэффициент поправки и на температуру сусла. Последний вычисляется на базе сигнала отклонения температуры сусла в данный момент от приведенной (расчетной) температуры 20°С. В блоке 26 управления и обработки информации также производится суммирование количества сусла во времени и преобразование соответствующего сигнала из двоичного кода в десятичный. Сигнал, соответствующий суммарному количеству сусла, от блока 26 параллельно подается на регистратор 28 и цифровой индикатор 29, которые соответственно осуществляют регистрацию и цифровую индикацию количества сусла. Блок 26 помимо упомянутых функций осуществляет управление регистратором 28, блоком 26, блоком 25 кодирования и преобразователем 27 сопротивления в код. Повышение точности измерения объема жидкости в устройстве достигается тем, что полностью исключаются недоливы или переливы емкостей благодаря перекрыванию вентиля только в момент соприкосновения жидкости с датчиком уровня, т.е. когда измеряемая «мкость заполнена абсолютно до пробок вентиля Кроме того, точность устройства повышается за-счет автоматической температурной компенсации. Формула изобретения Устройство для автоматического Измерения объемного расхода жидкости содержащее емкость с трубопроводами, оснгиценными регулируег пзми вентилями наполнения м опорожнения, датчик верх него уровня, связанный с сигнализато ром верхнего уровня, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно оснащено дополнительной емкостью аналогичной конструкции, двумя буферны и емкостя1 и, расположенными над мерной и дополнительной емкостями, дополнительным аналогичным датчиком верхнего уровня, датчиком температуры, размешенн(лм в соединительном трубопроводе в нижней части мерной и дополнительной емкостей, цифровым индикатором, последовательно соединенными мезгду собой блоком кодирования, блоком управления и обработки информации и регистратором, при этом к второму входу блока управления и обработки информации через преобразователь сопротивления в код подключен датчик температуры, выход блока управления и обработки информации связан с ци 1-ровым индикатором, а датчики верхнего уровня расположены в буферных емкостях, дополнительный датчик верхнего уровня подключен к сигнализатору верхнего уровня, выход которого подсоединен к блоку кодирования. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 685918, кл. G 01 F 13/00, 1977 (прототип).