Формирователь сигналов управлениядозированием

О П И С А Н И Е1843196ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветсккхСоцнвлисткческихРеслублнк К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву 2) Заявлено 04.04.79 (21) 274883.1/18-21. 51)М. Кл, НОЗК 5/О с присоединением заявк Гсударстнный ом СССР а делам нзобретвн н еткрытнй(088.8) Опубликовано 30,06,81. Бюллетень М 2 Дата опубликования описания 30.06.8 1) Авторизобретения И. Бражников Йе 1.,т 71) Заявите 4) фОРИИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ , ДОЗИРОВАНИЕМ етение относится к технике зации горнообогатительных прои гидрометаллургических 1 проавтом извод цессо Известен формирователь сигналов управления дозированием, содержащий электроакустически последовательно соединенные возбудитель, излучатель и приемник продольной акустической волны и усилительно-преобразовательный блок,.тО в котором использованы прямые акустические преобразователи, устанавливаемые соосно друг к другу по разным сторонам резервуара на флангах в отверстиях в стенке 11.15Недостатком такого устройства является резкая зависимость сигнализации уровня от затухания акустических колебаний в жттдкой среде. При дозировании фторореагентов, в которых имеется значительное количество растворенного и нерастворенного воздуха, возникают неконтролируемые изменения затухания акустических колебаний в жидкой среде. 2При дозировании фторореагентов, в кото-. рых имеется значительное количество растворенного и нерастворениого воздуха, возникают неконтролируемые затухания, что приводит к знаЧительному сниженйю точности и надежности дозирования,Наиболее близкое к предлагаемому устройство, содержащее излучатель, подключенный к импульсному автотрансформатору, аттенюатор, содержащий последова тельно включенные группу переключаемых резисторов, щунтированную кнопочным размыкателем, потенциометр и резистор, и источник питания, Благодаря использованию в качестве источника информации нормальной волны, распространяющейся в зоне сигнализации по стенке резервуара, в данном устройстве обеспечивается исключение воздействия флотореагентов на чувствительные элементы излучателя и приемника и, как следствие, повыщается точность управлением дозирования жидкости по сравнению с использованием контактных прямыхпреобразователей Я.3 8431Однако эта точность существенно ухуд шается в случае флотореагентов, воздействие которых на материал резервуара уменьшает толщину стенки, в результате чего резко уменьшается интенсивность возбуждаемой в стенке волны, что приводит к дополнителЬным погрешностям контроля, При определенных условиях может иметь место также выход устройства из строя. Аналогичные эффекты имеют место при контроле жидких сред, обладающих абразивными свойствамиМ,Бель изобретения - повышение точнос- ти управления.15Поставленная цель достигается тем,что формирователь сигналов управлениядозированием содержащий излучатель,подключенный к импульсному автотрансформатору, аттенюатор, содержащий последовательно включенные группу переключаемых резисторов, шунтированнуюкнопочным размыкателем, потенциометри резистор, и источник питания, введеныблокинг-генератор, выполненный на транзисторе с импульсным трансформатором,нагрузочная обмотка которого подключенако входу аттенюатора, и эмиттерный ключ,вход которого подключен к выходу аттенюатора, а выход - к одной секции импульсного автотрансформатора.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства,Устройство содержит излучатель 1,подключенный к импульсному автотранс-. 35форматору 2, аттенюатор 3, содержащийпоследовательно включенные группу резисторов 4 - 6, переключаемых переключа телем 7, шунтированную кнопочным размыкателем 8, потенциометр 9 и резистор 403.0, источник питания 11, блокинг-генератор 3.2, выполненный на транзисторе13 с импульсным трансформатором, нагрузочная обмотка 14 которого подключена ко входу аттенюатора 3 и эмиттерный ключ 15, выполненный на транзисторе16, вход которого подключен к выходуаттенюатора, которым служит движокпотенциометра 9, а выход - к однойсекции 17 импульсного автотрансформаторйв формирователь функционирует совместно с приемником 18 и усилительно-преобразовательным блоком 3.9, выход которого соединен со входом автоматической системы управления дозированием на чертеже не показана), При этом излучатель 1 и приемник 3,8 установлены на 96 фнаружной поверхности стенки мерного резервуара 20 с дозируемойжидкостью 23,.Предлагаемое устройство работает следующим образом.Наизлучатель 1 подаются с выходной секции 20 автотрансформатора 2 электрические импульсы, под воздействием которых излучатель формирует импульсы нормальной волны ультразвуковых колебаний в стенке резервуара 20, распространяющиеся в ней по горизонтали к приемнику 18. Последний преобразует поступившие в него импульсы нормальной волны в электрические импульсы сигналы ультразвуковой частоты. Эти сигналы поступают затем в усилительно-преобразовательные блок 19, который из них формирует выходной сигнал 22, если амплитудный уровень сигнала превышает опорный сигнал. Последний установлен так, чтобы он исключал формирование выходного сигнала при уменьшении амплитуды волны по стенке под воздействием жидкости 21, уровень которой сравняется с уровнем зоны распространения волны,В процессе дозирования из-за воздей-. ствия дозируемых сред на стенку резервуара 20, толщина ее постепенно уменьшает- ся. В результате скорость распространения нормальной воп 1 ы в стенке может измениться, если частота вводимых ультразвуковых колебаний постоянна.Это изменение приводит к нарушению равенства между скоростью распространения нормальной.волны и скоростью следа наклонно падающей волны в излучателе 3 Нарушение этого равенства приводит к изменению интенсивности возбуждения нормальной волны в стенке и к уменьшению амплитуды сигнала на приемнике 18 и к уменьшению точности управлением дозирования.Ослабление отрицательного эффекта в устройстве достигается тем, что излучатель 1 нормальной акустической волны, выполненный по схеме линового преобразователя, т,е. в виде преломляющей пластмассовой или жидкостной призмы и демпфированного пьезоэлемента, возбуждают униполярными видеоимпульсами, имеющими длительность, равную полупериоду резонансных колебаний пьезоэлементана чертеже не показан) излучателя.Причем частоту пьезоэлемента устанавливают такой величины, чтобы произведение ее на минимальную и максимальную толщины стенки соответс твовали скоростям нормальной волны в стенке, полусумма которых равна скорости следа.формирование видеоимпульсов электрического напряжения с такой длительностьюи периодом, на порядок превышающимвремя прохождения нормальной волны постенке резервуара между излучатед м и 5приемником, осуществляется блокинггенератором 12. Период определяетсяпостоянной времени в цепи базовой обмотки 23 блокинг-генератора, зависящейот произведекия номиналов резистора 1 О24 и конденсатора 25, Резистор 26 вэмиттерной цепи. служит для стабилизациипериода генерации импульсов. Например,для частоты ультразвуковых колебаний500 кГц, которую целесообразно использовать при толщине стенок резервуара20 от 4 до 6 мм, длительность видеоимпульса устанавливается 0,5 мкс.Индуктивность обмотки 23 при этомдолжна составлять 1 кГн,. 20С нагрузочной обмотки 14 видеоимпуль. .сы блокинг-генератора поступают ваттенюатор 2, С .аналогового плеча аттенюатора(движка потенциометра) импульсы подаются на базу транзистора 16 эмиттерного ключа 15. С пои 1 шаюшей секции 27импульсного трансформатора 2 включенного в нагрузочную цепь ключа, мощныеэлектрические импульсы идут в излучатель 1, вызывая его широкоспектральное возбуждение, В результате черезпризму излучателя в стенку вводитсяспектр ультразвуковых колебаний с составляющимии, . приблизительно сим метрично смещенными ниже и выше частоты 35собственного резонанса пьезоэлементаизлучателя.Благодаря этому при изменении толшины стенки в отдельном диапазоне, на.пример на 20-30%, соблюдаются условия 40возбуждения нормальной волны соскоростью, близкой к скорости следа падающей волны, что, в свою очередь,обспечивает значительное уменьш ениеизмменения интенсивности нормальной Вол 45ны в стенке. Выполнение. приемника 18аналогичным излучателю 1 способствует9 уменьшению изменений интенсивности, амплитуды принятого сигнала.Для дальнейшего повышения точности управлением дозированием настройка ана логового плеча аттенюатора производится при отсутствии жидкости на сигнализируемом уровне при разомкнутых контактах кнопочного выключателя 8 по моменту пропадания выходного сигнала 22. При такой настройке величина сопротивления в группе резисторов 4 - 6 дискретного плеча аттенюатора устанавливается в зависимости от номинального значения стенки данного резервуара (обратно пропор- ционально толщине) и таким образом, чтобы пропадание сигнала 22 происходило в момент пересечения поверхностью жидкости горизонтальной плоскости, проходящей через линию, соединяющую центр излучателя 1 и приемника 18.формула изобретенияформирователь сигналов управлениядозированием, содержащий излучатель,подключенный к . импульсному автотрансформатору, аттенюатор, содержащий последовательно включенные группу переключаемых резисторов, шунтированную кнопочнымразмыкателем, потенциометр и резистор,и источник питания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности управления, в него введены блокинтгенератор, выполненный на транзисторес импульсным, трансформатором, нагру-зочная обмотка которого подключена ковходу аттенюатора, и эмиттерный ключ,вход которого подключен к выходу аттенюатора, а- выход- к одной секции импульсного автотрансформатора.Источники информации,прийятые во внимание при экспертизе1."Ясгавоо 1 сь", 1966,т; 4, апрель,с. 96.2. Агейкин Д. А, и др. Датчики контроля и регулирования. Машиностроение",1965, с. 386-387, 391.843196 Составитель Л, КолосТехред М. Гопинка рректор М. Шароши едактор Л. Пчелинс Тираж 988 ГИ Государственного комитета СССРно делам изобретений и открытий5, Москва, Ж, Раущская наб ., д Заказ 5161/8 ЭНИ