Многономинальный автоматический дозатор жидкости Советский патент 1982 года по МПК G01F11/00 A01J7/00 

(54) МНОГОНОМИНАЛЬНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ДОЗАТОР

ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к дозированию жидкостей и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, в том числе в пищевой и химической промышленности. Абсолютная погрешность многономинальных дозаторов выражается известной в метрологии формулой -f вх...,(1) где айв - постоянные, характеризуюш,ие аддитивную и мультипликативную составляющие погрешности соответственно; X - коэффициент, пропорциональный номинальному значению дозы Dj. Аддитивна составляющая погрешности дозирования а не зависит от величины дозы жидкости, и определяется для рассматриваемого вида дозаторов, в основном, инерционными свойствами жидкости и запорного элек тромагнитного клапана в момент включения и выключения последнего. Мультипликативная составляюшая погрешности дозирования вх изменяется пропорционально величине дозы Dj. - Известно устройство для дозирования жидкости, содержащее расходомер, генератор импульсов, счетчик и схему, предназначенную для корректировки одного из видов аддитивной составляющей погрешностиуход нуля датчика, содержащую второй генератор, второй счетчик, логическое и вычитающее устройство 1. Наиболее близким к предложенному по технической сущности является автоматический дозатор жидкости, содержащий трубопровод с установленным в нем запорным клапаном, расходомер и схему управления, включающую в себя задатчик дозы, счетчик, узел управления и корректирующее устройство 2. Недостатком известных устройств является невозможность корректировки аддитивной составляющей погрешности, появля: ющейся за счет инерционных свойств жидкости, протекающей через расходомер, и запорного клапана в момент включения и выключения устройства. Цель изобретения - повышение точности дозатора путем исключения аддитивной составляющей погрешности дозирования. Эта цель достигается тем, что в корректирующее устройство введен счетный триггер, включенный последовательно между выходом счетчика и узлом yпpaвлeн)я, и логический кодирующий узел, вход Которого подключен к задатчику дозы, а e iход - к установочным входам счетчику и триггера. На фиг. 1 изображена структурная схема .многономинального автоматического дозатора жидкости (пунктиром выделено корректирующее устройство); на фиг. 2-- эпюры процессов управления и дозирования; на фиг. 3 - эпюры процессов управления и дозирования многономинального автоматического дозатора жидкости. Многономинальный автоматический дозатор жидкости (фиг. 1.) включает в себя трубопровод 1 с установленным на нем последовательно электромагнитным запорным клапаном 2 и расходомером с сужающим устройством 3. Схема управления дозатором состоит из последовательно включенных генератора 4, счетчика 5, счетного триггера 6, узла управления 7 клапаном 2, а также задатчика доЗы 8, выходы которого подключены к логическому кодирующему узлу 9, известному кодирующему устройству 10 и к первому установочному входу 11 счетчика 5. Выход логического кодирующего узла 9 подключен к установочньш входам 12 и 13 счетчика 5 и триггера 6 соответственно. Многономинальный автоматический дозатор жидкости работает следующим образом. В исходном положении, до начала отпуска дозы, клапан 2 закрыт, дозируемая жидкость не протекает по трубопроводу 1. От задатчика дозы 8 поступает на первый установочный вход 11 счетчика 5 код дозы Д(для первого номинального значения дозы) (для другого значения дозы, большего, чем первое). Работа дозатора без корректировки аддитивной составляющей погрещности поясняется на фиг. 2. В момент начала отпуска дозы узел управления формирует импульс управления (фиг. 2 а) продолжительность которого определяет номинальное значение дозы ( на фиг. 2 пунктиром показаны /процессы, происходящие при отпуске второго значения дозы, больщего,чем первое). Вследствие инерционных свойств запорного клапана и дозируемой жидкости расход жидкости достигает номинального значения в момент ti (фиг. 26), что соответствует отрезку времени Atg,. За период Д1 „даддитивная составляющая погрещности увеличивается до некоторого значения -Рвк.п(фиг. 2 в). Начиная с момента to, счетчик 5 считает поступающие на его вход импульсы генератора 4, и по достижению их количества, соответствующего коду д или /д дозы, счетчик посредством узла управления 7 формирует конец импульса управления (t2 или i2 на фиг. 2). Однако, вследствие инерционных свойств клапана 2, он полностью перекрывает трубопровод 1 спустя некоторое время по,сле окончания импульса управления (tj или tj на фиг. 2 б). За отрезок Д1выкл. аддитивная составляющая погрещности Q уменьшается на величину +Рвыкл{фиг. 2 в). В общем случае величины +Рьык| не равны друг другу, и в зависимости от их соотнощения величина отпущенной дозы будет отличаться от номинального значения на аддитивную составляющую погрещности ( Q-вкл - QabiKJ). На фиг. 2 время выключения А1вы1яменьще вре1мени включения , и величина остаточной погрешности составляет значение -Qpcr (фиг. 2 в). Для исключения этой остаточной погрещности, длительность импульса управления корректируется на величину, функционально связанную с величиной погрещности и не зависящую от природы ее происхождения и от величины дозы. Величина и знак корректировки для конкретного дозатора определяется соотнощениемгде QHOM - номинальный расход жидкости, и достигается следующим образом. При испытании дозатора определяют фактическую величину QOC.T и знак его отклонения. Затем из соотношения (2) определяют отрезок Atnor на который нужно изменить длительность импульса управления. Далее в зависимости от знака и величины .eляк код j , который устанавливается в логическом кодирую цем узле 9. Работа дозатора в этом случае поясняется эпюрами на фиг. 3. Одновременно с формированием задатчиком дозы 8 кодаД логическое кодирующее устройство формирует код , который поступает на установочные входы счетчика 5 и триггера б. Коды .Рд и д совместно устанавливают длительность импульса управления (фиг. За), отличающуюся от первоначальной на величину А1ко1. Далее дозатор работает аналогично, со следующей разницей. Импульс управления оканчивается в момент t отличающийся от 12, на величину 41кор,т. е. с t2 по 1з величина -Рвм уменьшается на величину Q of -Qoct . а с момента tj по t4 , т. е. во время процесса выключения, погрешность уменьшается до нуля. То же самое происходит при отпуске другого номинального значения дозы в моменты t2, tj, tj соответственно. Технико-экономическая эффективность от применения изобретения получается за счет исключения аддитивной составляющей погрещности дозирования. Формула изобретения Многономинальный автоматический дозатор жидкости, содержащий трубопровод 595 с установленным на нем запорным клапаном, расходомер и схему управления, включающую в себя задатчик дозы. Счетчик, узел управления и корректирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дозатора путем исключения аддитивной составляющей погрещности дозирования, в .корректирующее устройство введены счетный триггер, включенный последовательно между выходом счетчика и узлом управления, и логический кодирующий узел, вход которого ИОДКЛЮЧО к задатчику дозы, а выход - к установочным входам счетчика и триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 2166959, кл. G 01 F 11/00, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР по зaявкv № 2825399/18-10, кл. G 01 F 11/00, 28.04.80.

/

/

(

4Й//. /

to I/;41 I 74 I 6

и

млу/гйс , уг7/}е7 /7еf i/ a

L

i-ffgb/КЛ

ISPl -,11

I tS6/f(

4

/1

I

II /.|

A tf{OiO I

ЛI

I

+ - I l I I

- I И

f-ff/fOfl.

i,/i /1,/

4

K/IV 1

ф1/г.З