Устройство для дозирования жидкости

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмкСоцмапмстмческмкРеспублик(53) УДК 621. ,555,6 (088.8) Опубликовано 07,03.83, Бюллетень9 Дата опубликования описания 07.03.83 вв аеиам иэебретеиий и открытийИ, М, Пелен, А. И. Сухов, И. И. Фриллянц, Х. ААкопьянй;А. С. Бегин, И, Г. Ковеленко и А, М,Цфп 1 овГосударственный институт по проектиро ию редпоркиятий:, о:"легкой промышленности Министерства легк имьййбнности,.СССР (ГПИМЛП СССР)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОСТИ Изобретение относится к автоматическому регулированию, предназначено для дозирования жидкости и может быть использовано на красильно-отделочных участ ках текстильных, трикотажных, меховых и других предприятий,Известна автоматическая транспортная линия для жидких химикатов, содержащая емкость-хранилище, автоматизированный монтежю, трубопроводы, расходный бак, 1 О сифонные дозаторы, пневматический стабидиэатор уровня с пневматическим баком управления и пневматическим автоматом дозирования 1) .Недостатком таких линий является ниэ кая точность дозирования, так как в основу их работы положен способ доэирования по времени, который для обеспечения постоянной скорости дозирования предпого лагает жесткую стабилизацию уровня в расходном баке и давления воздуха, подаваемого на сифонные дозаторы, что вызывает необходимость применения вспомогательных устройств, работающих с определенной погрешностью, влияющей на точность дозирования. Это усложняет устрой ство в целом, снижает его надежность.Кроме того, перерыв в питании автомата дозирования вызывает исчезновение информации об отправленном потребителюколичестве химиката, восстановить которую невозможно,Наиболее близким по технической суш-.ности к изобретению является автоматическое доэирующее устройство, содержащее емкость-хранилище, расходный бак,транспортные трубопроводы, запорнуюарматуру, многопредельные сигнализаторыуровня и потребители,В расходном баке такого доэируюшегоустройства устанавливаются электродымногопредельного сигналиэатора уровня.Высота установки электродов относительно друг друга или дна бака определяетобъем химиката (доэу) для разовой подачи потребителю 1 2.2841 3 100Недостатком таких дозцруюших устройств является отсутс:твие гибкости в работе. Они допускают только ступенчатоеизменение величины отпускаемой дозы,причем число ступеней ограничено количеством электродов, которое можно установить в расходном баке, В современномпроизводстве часто возника ет необходимость оперативного. изменения величиныотпускаемой при дозировании жидкости,а перестановка электродов требует значительных временных затрат.Кроме того, в этих устройствах дляполучения сигналов нижнего и верхнегоуровня, используемых для заполнения расходного бака при его опорожненни, требуется установка дополнительных сигнализаторов уровня,Целью изобретения является расширениеобласти применения устройства.Для этого в устройство для дозирования жидкости, содержащее расходную емкость с размещенным в ней чувствительным элементом датчика уровня и подсоединенным к ней трубопроводом заполненияи расходным трубопроводом с установлеыными в них запорными вентилями с соответствующими элементами управления,введены первый аналого-релейный преобразователь, последовательно соединенныезадатчик дозы элемент сравнения и второй аналого-репейный рреобразовательпоследовательно соединенные третий аналого-релейный преобразователь, первыйэлемент И, первый триггер, второй элемент И и второй триггер, Р -входом подключенный к первому. выходу второгоаналого-релейного преобразователя, второй выход которого подключен к второмувходу второго элемента И, вход элементауправления запорного вентиля расходноготрубопровода связан с прямым выходомвторого триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первогоэлемента И, причем выход датчика уровня подключен к входу элемента сравнения и к входам третьего аналого-релейного преобразователя и первого аналогорелейного преобразователя, выходом связанного с Р, -входом первого триггера,прямой выход которого соединен с входом элемента управления трубопроводазаполнения. 1 О 15 20 Э 5 релейного преобразователя 17, а выходчерез усилитель 20 соединен с электро.магнитом 21 запорного вентиля 22, раз 40мещенным в трубопроводе 23 заполнения,"связанным с емкостью-хранилищем 24,Усилитель 20 с электромагнитом 21образуют элемент управления запорнымвентилем 22,45Устройство работает следуюшим образом.При заполнении расходной емкости 1до верхнего уровня сигнал 1 а выходедатчика 3 уровня (входе элемента 4 сравнения) имеет наибольшую величину. Подавая на второй вход элемента 4 сравнения с задатчика 5 дозы сигнал противоположной полярности, соответствующийновому значению уровня, который долженустановиться после отпуска дозы, получаем на выходе элемента 4 сравнения сигнал рассогласования, являющийся разностьюмежду действительным и ожидаемым знаНа чертеже изображена структурная схема устройства.Устройство содержит расходную емкость 1 с постоянной по всей высоте плошадью сечения чувствитель.ый элемент 2 датчика 3 уровня, элемент 4сравнения, один вход которого соединен с выходом датчика 3 уровня, а второй -с выходом задатчика 5 дозы, К выходуэлемента 4 сравнения подключены блок 6 индикации и аналого-релейный преобразователь 7, прямой выход которого соединенс одним из входов элемента И 8, при этомвторой выход элемента И 8 подключен к пусковой кнопке 9 дозировация, а выход элемента И 8 связан,с Я -входом триггера 10, на Р -вход которого подается сигнал с инверсного выхода аналогорелейного преобразователя 7, а выход -через усилитель 1 1 соединен с электромагнитом 12 запорного вентиля 13, размещенного в расходном трубопроводе 14,через который осуществляется подачадоз жидкости к потребителю 15. Усилитель 11 с электромагнитом 12 образуютэлемент управления запорным вентилем 13. К выходу датчика 3 уровня подключены аналого-релейные преобразователи16 и 17, снабженные задатчиками соответственно нижнего и верхнего уровняжидкости в расходной емкости 1 (не указаны), при этом выход аналого-релейного преобразователя 16 соединен с входом элемента И 18, второй зход которого связан с инверсным выходом триггера 10. С выхода элемента И 18 сигнал подается на 5 -вход триггера 16, причем его инверсный выход подключен к третьему входу элемента И 8, Р -вход триггера 19 связан с выходом аналого1002841 5чением уровня в расходном баке, т.е.величиной дозы, которая устанавливается по шкале блока 6 индикации, отградуированной в единицах объема.С выхода элемента 4 сравнения сигнал рассогласования подается также на вход аналого-релейного преобразователя 7, функционирующего таким образом, что сигнал на его прямом выходе появляется при подаче на вход сигнала, величина 10 которого больше нуля. При величине сигнала на входе преобразователя 7 равной нулю, сигнал на его прямом выходе исчезает и появляется на инверсном.Таким образом, после установления 15 дозы задатчиком 5 дозы по шкале блока 6 индикации на вход элемента И 8, соединенный с прямым выходом аналого-,релейного преобразователя 7, поступает единичный сигнал управления дозированием, Так 20 как расходная емкость 1 заполнена то схема заполнения расходной емкости 1 не работает и с инверсного входа триггера 19 единичный сигнал подается на другой вход элемента И 8. 25 При включении пусковой кнопки 9 дозирования на выходе схемы И 8 ( Я входе триггера 10) появляется едцнцчный сигнал, выз;лваюший переключение 30 триггера 10, выходной сигнал которого через усилитель 1 1 включает электромагнит 12, открывая запорный вентиль 13 в расходном трубопроводе 14, через который осуществляется подача доз жид 35 кости к потребителю 15, начинается дозирование.Уровень жидкости в расходной емкости 1 понижается и через некоторое время достигает отметки, при которой абсолют 40 ные значения величин сигналов. с выхода датчика 3 уровня и задатчика 5 становятся равными, на выходе элемента 4 сравнения появляются нулевой сигнал рассогласования, срабатывает аналого-релейный" 45 преобразователь 7, снимая единичный сигнал с входа элемента И 8 ц подавая его с инверсного выхода На Я -вход триггера 10, переключая его в исходное состояние. Электромагнит 12 выключается50 запорньп 3 вентиль в трубопроводе 14 закрывается дозирование прекращается.Расходная емкость 1 может быть рассчитана на дозирование из нее любого объема жидкости.55После опустошения расходной емкости .1 допустимый нижний уровень жидкости в которой контролируется аналого-релейным преобразователем 16, будет обеспечивать 6ся пополнение расходной емкости 1 доверхнего задщщого уровня. Поэтому отметка допустимого нижнего уровня жидкости устанавливается несколько вышедействительно нулевого уровня, контролируемого датчцком 3 уровня, с тем, чтобы после окончания отпуска последнейдля данного заполнения бака дозы химиката, иметь единичный сигнал с выходаэлемента И 18. На входы элементаИ 18 прц этом поступают единичные сигналы с аналого-релейного преобразоватеЛя16 ц с цчверсного выхода триггера 10.Единичный сигнал, появившийся навходе триггера 19 с выхода элементаИ 18, вызывает его переключение, приэтом на прямом выходе триггера 19появляется сигнал, включающий черезусилите.ть 20 электромагнит 21 запорноговентиля 22 в трубопроводе заполнения23 расходной емкости 1 из емкостихранилцша 24,Одновременно с инверсного выходатриггера 19 на вход элемента И 8 подается нулевой сигнал, запрещающий дозирование до окончания процесса заполнениярасходной емкости 1 до верхнего уровня,контролируемого аналого-релейным преобразователем 17. Единичный сигнал,появившийся на Я -входе триггера 19 свыхода аналого-релейного преобразователя 17, вызывает переключение триггера19 в исходное состояние, при этом электромагнит 21 выключается закрываязапорный вентиль 22 подачи жидкости врасходную емкость 1, с инверсного выхода триггера 19 подается единичный сигнал разрешения дозцрования на вход схемы И 8.Таким образом, применение предлагаемого устройства для дозирования жидкостипозволяет производить дозирование сплавным, бесступенчатым оперативнымдистанционным изменением величины дозыи автоматическое заполнение расходнойемкости при ее опустошении.При нарушении электропитания устройства информация об отправленном до этого количестве жидкости потребителю нетеряется после восстановления питанияустройство досылает оставшуюся частьдозы.Экономический эффект от внедренияпредлагаемого устройства, например, накрасильно-отделочных участках получается за счет повышения качества продукцииуменьшения брака прц крашении, повышения эффективности работы оборудованияпредприятия.7 1002формула изобретения Устройство для дозирования жидкости, содержащее расходную емкость с разме шенным в ней чувствительныме элементом датчика уровня и подсоединенным к ней трубопроводом заполнения и расходным трубопроводом с установленными в них запорными вентилями с соответствуюшими элементами управления, о т л и ч а ю - 10 ш е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно содержит первый аналого-релейный преобразователь, последовательно соединенные задатчик дозы, элемент сравнения и второй 15 аналого-релейный преобразователь, последовательно соединенные третий аналогорелейный преобразователь, первый элемент И, первый триггер, второй элемент И и второй тритгер, К -входом подключенный 20 к первому выходу второго аналого-релейного преобразователя, второй выход кото 841 8рого подключен к второму входу второгоэлемента И, вход элемента управлениязапорного вентиля расходного трубопровода связан с прямым выходом второготриггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элементаИ, причем выход датчика уровня подклю,чен к входу элемента сравнения и квходам третьего аналого-релейного преобразователя и первого аналого-релейногопреобразователя, выходом связанногос Й -входом первого триггера, прямойвыход которого соединен с входом элемента управления трубопровода заполнения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРХо 469118, кл, 6052 11/О 2, 1973.2. Гофман Б, Г., Кучеров Л. Б. Автоматизация технологических процессов меховой промышленности. М"Лег кая индуст-рияф, 1978 (прототип).