Способ регулирования соотношения компонентов смеси

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 АЗ 4 С 05 Р 11/02 ОБРЕТЕНИ ПИСА ПАТЕНТ 21) 3660585/24-24 22) 0.10.83 46) 07.01.8 71) Е.И.Дюп 7 . Бюл.он де Нем Компа л 4128476 ик. 97 ЛИРОВАНИЯ СООТНОШЕ- МЕСИ(54) СПОСОБ РЕГУ НИЯ КОМПОНЕНТОВ (57) Изобретение ти приготовления ти к способу рег тносится к месей, в ч ирования с носкоОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(72) Эдвард Джозеф Фахи и ДжонСтойчен (118)(56) Патент США Укл. 209-1.66, опубл 8. шения компонентов смесеи. Цельюизобретения является повьшение точности регулирования, Поставленнаяцель достигается тем, что в способерегулирования соотношения компонентов смеси определяют взаимосвязьмежду временем открытия и закрытияклапанов в трубопроводах и пульсациями потоков на входе и выходе насоса. Моменты времени, в которыеосуществляют полное открытие и закрытие клапанов в трубопроводах, недолжны совпадать со временем, когдапульсации потока на входе и выходенасоса имеют экстремальные значения.з,п.ф-лы, 2 ил,28282Изобретение относится к областиприготовления смесей, в частности кспособу регулирования соотношениямежду компонентами смеси, и можетбыть использовано в промьпиленности,лабораториях, больницах и научно-исследовательских клиниках,Цель изобретения - повышение точности регулирования,На фиг,1 представлена блок-схема системы регулирования, реализующей предлагаемый данный способ; нафиг,2 - диаграммы пульсаций потокана входе и выходе насоса с периодами переключения клапанов.5Система регулирования содержитрезервуары 1, камеру 2 смешения,трубки 3, соленоидные клапаны 4, насос 5 с входным б и выходным 7 трубопроводами и тремя головками 8-О.В систему также входит управляющееустройство 11, содержащее блок 2управления приводом насоса 13, панель 14 управления, устройство 15для управления соотношением компонен 25тов.Предлагаемый способ регулирования заключается н том, что составляющие смешения поступают из множества30резервуаров при помощи циклическойдозировки по времени потока иэ каждого резервуара в камеру смешения,чтобы образовать поток жидкости, атакже н том, что циклически прокачивают поток жидкости, меняя шаги регулировки периода времени цикла работы насоса для обеспечения требуемой скорости потока и регулировкипериода времени цикла дозировки, ко 40торый должен быть асинхронным по отношению к периоду цикла работы насосаи его высшим гармоникам.Система регулирования содержит несколько резервуаров 1, в каждом изкоторых находятся различные смешинае 45мые жидкости или жидкие среды. Этижидкости должны смешиваться вместе нзаранее заданной пропорции. Для этого жидкости направляются в камере 21смешения через трубки 3 и соответствующие соленоидные клапаны 4. Передпоступлением в камеру смешения каждая из жидкостей проходит черезфильтр (не показан), при помощи которого удаляются твердые частицы.Каждый из соленоидных клапанов 4 использует быстродействующий соленоид,который либо разрешает, либо эапрещает прохождение потока по соответствующей трубке 3. Смесь образуется при помощи периодического открывания каждого клапана 4 на определенный период времени в течение общего периода переключения клапанов, пропорциональный доле этой требуемой жидкости. Из камеры смещения жидкость проходит к насосу 5. Можно использовать насос с тремя головками, так как они обеспечивают более постоянный уровень скорости выходного потока. Такой насос представляет собой насос с положительным смещением, работающий со сдвигом головокпо фазе на 120 , Для каждого насоса перемещение поршня представляет синусоидальную функцию но времени. Период работы насоса определяется объемом подачи для одного цикла каждой головки насоса, деленным на объемную пропускную способность системы.Входные и выходные запорные клапаны на каждой головке (не показаны) обеспечивают то, что каждая головка подает жидкость в определенное время в цикле работы насоса. Выходы и входы головок 8-10 насоса соединены трубопроводами 6 и 7, которые разделяют поток на входе насоса и объединяют поток на выходе, Вследствие работы запорных клапанов поток в полостижидкости каждой головки 8-10 является пульсирующим, т,е. когда жидкость входит в полость при втягивании поршня, то при этом она вытекает из данной полости, а когда жидкость выбрасывается из полости при перемещении поршня, она не втекает н полость. Точные характеристики пульсаций потока зависят от приводного механизма поршней, сжимаемости жидкости и от времени реакции (быстродействия) запорного клапана, Таким образом, три поршня насоса производят шесть пульсаций потока на входе и выходе насоса для каждого цикла насоса (фиг.2).Блок 12 управления приводом насоса 12 воздействует на привод насоса 13, который в свою очередь воздействует на соответствующие головки 8-10 насоса. Блок 12 управления приводом насоса работает и соответствии с информацией о требуемой скорости потока, которая устанавливается оператором системы на панели 14 управления. Оператор также задает информацию о составе смеси, передающуюся к устройству 15 при помощи панели управления. Время открытия и закрытия каждого клапана определяется устройством 15 и выполняется при помощи подачи питания на различные Соленоиды в определенные периоды времени через соответствующие линии связи,В соответствии с данным изобретением решается проблема, возника ющая из периодичности потока насоса, взаимодействующей с периодичностью переключения соленоидных клапанов, которая может привести к неожиданным медленным изменениям в 15 смесях жидкости. Решение проблемы заключается в модификации периода переключения клапанов Т, основанной на информации о скорости двигателя, получаемой при помощи уст ройства 15 от блока 12 управления приводом насоса. Пример такого нежелательного взаимодействия приведен на фиг.2, где клапаны 4 и 4 представлены в таком виде, что они циклически открываются и закрываются в течение периода Т во время периода потока насоса Т . Пульсации насоса и клапанов (фиг.2) находятся точно в синхронизме, так что мак- ЗО симальная скорость потока создается тогда, когда клапан 4 открыт, Минимальный поток создается тогда, когда открывается клапан 4 , так как2поток насоса максимален во время 35 открытия клапана 4 . В результате этого смесь содержит больше составляющей, проходящей через клапан 41 ф чем это предполагается из периода переключения клапана, 40На практике точная синхронизация между периодом работы насоса и периодом переключения клапанов возникает редко. Чаще медленные изменения концентрации возникают тогда, когда 45 пульсации клапанов и потока смещаются по фазе.Предлагаемый способ позволяет уменьшить или исключить ошибки при таком смешивании при помощи выбора периодов переключения клапанов, которые не приводят к взаимодействию между соответствующими периодами переключения клапанов и периодами прохождения потока, Предпочтительно, чтобы ошибки исключались при помощи установки периода переключения клапанов, который должен быть функцией скорости потока, Более точно скорость цикла, т.е. период работы насоса, регулируется, чтобы обеспечить требуемую скорость потока, а затем скорость цикла жозирования, т.е. период переключения клапанов регулируется таким образом, чтобы он был асинхронным по отношению к скорости потока насоса и высшим гармоникам скорости потока насоса.Таким образом обеспечивается точное поддержание компенсации составляющих и потока жидкости.Формула изобретения1. Способ регулирования соотношения компонентов смеси, включающий подачу каждого компонента из резервуара в смеситель по соответствующему трубопроводу путем открытия клапана, установленного на данном трубопроводе, на время, пропорциональное доле этого компонента в общем потоке текучей среды, и перекачки общего потока с помощью насоса из смесителя к объекту потребления, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, осуществляют открытие и закрытие клапанов в трубопроводах в моменты времени, не совпадающие со временем, когда пульсации потока на входе и выходе насоса имеют экстремальные значения.2, Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что открытие и закрытие клапанов в трубопроводах осуществляют в моменты времени, не совпадающие с временем прохождения высших гармоник пульсаций потока на входе и выходе насоса.раж 862 Потвенного комитета СССРбретений и открытийЖ, Раушская наб., д. лисно о делам из 35, Москва Произв анно-полиг еское предприятие, г.ужгород,ул.Проектная, 4