Автоматический дозатор жидкостей

/00 6 0 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИМ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени технологический и ститут им.Ленсовета,(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ДОЗАТОР ЖИДКОСТЕЙ(57) Изобретение относится к устройствам для дозирования жидкостей и может применяться в системах автомати.ческого управления процессами химической и смежных отраслей промьпюленности, Цель изобретения - повышениеточности и быстродействия. Автоматический дозатор жидкостей содержитвходной трубопровод 1: с первым клапаном 2 и вторым клапаном 3, выходной трубопровод 4 с третьим клапаном5 и четвертым клапаном 6, мерный ци1249493 5 10 15 25 линдр 7 с дифференциальным поршнем8 и с первой .камерой.9, второй камерой 10 и третьей камерой 11, трехвходовый клапан (К) 12 и блок управления (БУ) 13. Объем первой камеры9 равен объему третьей камеры 11, аобъем второй камеры 10 равен суммеобъемов первой и третьей камер. Первая камера 9 гидравлически связанас первым клапаном 2, четвертЫм клапаном 6 и первым входом К 12; Втораякамера 10 гидравлически связана свторьп 4 клапаном 3, третьим клапаном5 и вторым входом К 12. Третья камера 1. гидравлически связана с третьим входом К 12. БУ 13 выполнен в виде последовательно включенных первого блока 14 сравнения, управляемогогенератора 15 импульсов и формирователя импульсов (ФИ) 16 и последоИзобретение относится к устройст-вам для дозирования жидкостей и может применяться в системах автоматического управления процессами химической и смежных отраслей промьппленности.Цель изобретейия - повышение точности и быстродействия.На чертеже показана функциональная схема дозатора.Автоматический дозатор жидкостейсодержит входной трубопровод 1 с первым клапаном 2 и вторым клапаном 3,выходной трубопровод 4 с третьимклапаном 5 и четвертым клапаном 6,мерный цилиндр 7 с дифференциальнымпоршнем 8 и с первой камерой 9, второй камерой 10 и третьей камерой 11,трехвходовой клапан 1 2 и блок 13 управления,Объем первой камеры 9 равен объему третьей камеры 11, а объем второй камеры 10 равен сумме объемовпервой и третьей камер, Первая камера 9 гидравлически связана с первым клапаном 2, четвертым клапаном6 и первым входом трехвходового клапана 12, Вторая камера 1 О гидравлически связана с вторым клапаном 3,вательно включенных второго блока 17сравнения и задатчика 18 частоты импульсов, подключенного выходом к второму входу управляемого генератора15 импульсов. Первые входы обоих блоков сравнения объединены и являютсяпервым входом БУ 13, вторым входомкоторого являются объединенные вто-рые входы обоих блоков сравнения,Первый выход БУ 13 является первымвыходом ФИ 16 и подключен к управлякщему входу первого 2 и третьего 5клапанов. Второй выход БУ 13 является вторым выходом ФИ 16 и подключенк управляющему входу второго 3 и четвертого 6 клапанов. Третий выход БУ 13 является выходом второго блока сравнения и подключен к управляющему входу К 12, 1 з,п.ф-лы.,1 ил. третьим клапаном 5 и вторым входом трехвходового клапана 12 Третья камера 11 гидравлически связана с третьим входом трехвходового клапана 12.Блок 13 управления выполнен в виде последовательно, включенных первого блока 14 сравнения, управляемо-. го генератора 15 импульсов и формирователя 16 импульсов и последовательно включенных второго блока 17 сравнения и задатчика 18 частоты импульсов, подключенного выходом к второму входу управляемого генератора 15 импульсов, Первые входы обоих блоков сравнения объединены и являются первым входом блока 13 управления, вторым входом которого являются объединенные вторые входы обоих 20 блоков сравнения, Первый выход блока 13 управления является первым выходом формирователя импульсов 16 иподключен к управляющему входу первого 2 и третьего 5 клапанов, Второйвыход блока 13 управления являетсявторым выходом формирователя 16 импульсов и подключен к управляющемурходу второго 3 и четвертого 6 клапанов, Третий выход блока 13 сравне 32494ния является выходом второго блокасравнения и подключен к управляющемувходу трехвходового клапана 12,Дозатор работает следующим образом. 5На вход блока 13 управления поступает выходной сигнал системы-управления (х - текущее значение, Хзаданное значение). Параметры блоков4 и 17 сравнения выбраны так, что Ов начальный момент, когда сигнал рассогласования (разность между текущими задаточным значениями) достаточновелик, выходным сигналом блока 17сравнения трехвходовой клапан 12 лев 5/реклшчен так, что соединяет камеру11 мерного цилиндра 7 с камерой .9,а эадатчик 18 частоты импульсов задает частоту управляемого генератора15 импульсов, равную, частоте подачи 20максимального объема. Блок сравнения14 в это время запускает управляемыйгенератор 15 импульсов.Формирователь 16 импульсов обеспечивает попарно-перекрестное пе 25 реключение клапанов 2, 3, 5 и б на каждый импульс генератора 15. Дозируемая жидкость под напором поступает в трубопровод 1. Если поршень 8 находится в крайнем правом положении, то сигналом от формирователя 16 клапаны 2 и 5 закрыты, а клапаны 3 и б открыты. Под напором дозируемой жидкости поршень 8 перемещается в крайнее левое положение и вытесняет З 5 дозируемую жидкость на выход через клапаны 6, 12 и трубопровод 4. Объем дозы равен сумме полных объемов камер 9 и 11. Выданная доза подается в технологический аппарат, где изменя ет величину регулируемого технологического параметра х(й) (концентрацию, уровень, температуру и т.п.), на вход блока 13 управления поступают новые значения регулируемого параметра. 45 Следующий импульс формирователя 16 закрывает клапаны 3, б и открывает клапаны 2 и 5. Поршень 8 перемещается в крайнее правое положение, вытесняя дозу жидкости из камеры 10, объ ем которой равен сумме объемов камер 9 и 11. Далее переключение клапанов повторяется. Таким образом, до момента переключения блоков 14 и 17 сравнения подача доз максимального 55 объема происходит с наибольшей при этом объеме частотой и скорость движения регулируемого параметра к эа 93данному значению также максимальна.По мере приближения регулируемого параметра к заданному значению уменьшается сигнал рассогласования. Пороги срабатывания блоков 14 и 17 сравнения устанавливаются такими, чтобыпервым срабатывал блок 7, Его выходной сигнал переключает трехвходовой клапан 12 так, что соединяются камеры 1 О и 11. В результате этого, независимо от положения поршня8, на выход подается только малаядоза, равная объему камеры 9, а выходной сигнал блока 18 изменяет частоту импульсов генератора 15 до максимально возможной величины для объема малой дозы. Величина объема малой дозы выбирается такой, чтобы4подача одной такой дозы изменяла регулируемый параметр на величину, достаточную для срабатывания блока 14.После подачи первой малой дозы входной сигнал блока 13 управления становится достаточным для срабатывания блока 14 сравнения, который срабатывает и останавливает генератор15, Объект управления переходит всостояние свободного движения и регулируемый параметр изменяется дотех пор, пока сигнал на входе дозатора не становится достаточным дляобратного переключения блока 14, который переключается, генератор 15выключается и выдает один импульс,приводящий к выдаче одной малой дозы, параметр вновь изменяется так,что переключается блок 14, генератор 15 отключается и т.д. Таким образом, при отсутствии дополнительныхвозмущений в объекте управления дозатор работает в режиме установившихся автоколебаний. При этом амплитуда колебаний регулируемого параметра определяется величиной малойдозы и подбором ее объема и можетбыть сдеЛана такой величины, которая требуется по точности регулирования. Однако выход в область заданного значения параметра регулированиядозатор осуществляет с максимальнойскоростью,Предлагаемой дозатор обладает повьппенным быстродействием и точностью. Для реальных дозаторов, работающих в замкнутых контурах управления, увеличение быстродействия достигается в 15-2 раза, а увеличение точ1249493 ности поддержания регулируемого параметра - в 5-10 раз. Формула изобретения Составитель В.ПрямицынТехред Н.Бонкало Корректор А.Обручар Редактор П.Коссей Заказ 4323/48 Тираж 836 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1.13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул, Проектная, 4,1, Автоматический дозатор жидкостей, содержащий входной трубопровод с первым клапаном, второй клапан, установленный на ответвлении входного трубопровода перед первым клапаном, выходной трубопровод с третьим клапаном, четвертый клапан, установленный на ответвлении выходного трубопровода после третьего клапана, мерный цилиндр с поршнем, причем первая камера мерного цилиндра гидравлически связана с первым и четвертым клапанами, а вторая каме - ра " с вторым и третьим клапанами, а также блок управления, первый выход которого подключен к входу первого и третЬего клапанов, а второй выход - к входу второго и четвертого клапанов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введен трехвходовый клапан, а мерный цилиндр выПолнен в виде трех камер с дифференциальным поршнем, причем объем первой камеры равен объему третьей камеры, расположенной между первой и второй камерами, объем второй камеры равен сумме объемов первой и третьей камер, а каждая камера связана с соответствующим гидравлическим входом трехвходового клапана, управляющий вход которого подключен к третьему выходу блока управления.1 О 2, Дозатор по п.1 о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что блок управления выполнен в виде последовательновключенных первого блока сравнения,управляемого генератора импульсов иформирователя импульсов, а также последовательно включенных второго блока сравнения и задатчика частоты импульсов, подключенного выходом квторому входу управляемого генератора юГпульсов, первые входы обоихблоков сравнения объединены и являются первым входом блока управления,вторые входы обоих блоков сравнения25 объединены и являются вторым входомЬблока управления, у которого первыми вторым выходами являются соответственно первый и второй выходы формирователя импульсов, а третьим выЗО ходом является выход второго блокасравнения,