Способ дозирования жидкости и устройство для его осуществления

СООЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК св аз С О ОСУДАРСТНЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(71) Институт проблем управления (автоматики и телемеханики)(56) Гуревич А,П, и др. Импульсные системы автоматического дозировани агрессивных жидкостей. - М,: Энергия, 973, с. 21,Авторское свидетельство СССР У 1113677, кл. С 01 Р 13/00, 198 ч. (54) СПОСОБ ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повыситьнадежность и расширить диапазон дози"рования. Иэ расходного резервуара потрубопроводу поступает жидкость взамкнутую мерную емкость, откуда онаодновременно через сливной патрубоквытекает к потребителю, Расход подачи превьппает расход слива, При подачежидкости в мерную емкость повышаютдавление в ней от атмосферного додавления уставки, а затем понижаютдо атмосферного, Приведена схема устройства дозирования жидкости, 2 с,п,ф-лы,ил.Изобретение относится к обьемномудозированию жидкостей и может бытьиспользовано цля порционного объемного дозирования различных жидкихреагентов (в том числе агрессивныхжидкостей,и суспензий).Цель изобретения - повьгшение надежности и расширение диапазона дози"рования, 10На чертеже представлена схема ус тройства, реализуюгпего способ дозиро, вания жидкости,Устройство содержит герметичныйрасходный резервуар 1 б,.ок 2 управления дозированием и уст:новленнуювыше расходного резервуара замкнутуюмерную емкость 3, Коническое,цно мер:ной емкости переходит в сливной патрубок 4. Верхняя часть марной емкос г 1ти через нормально отк-и,гый пневг оклапан 5 соединена с источником осжатого газа и трубопроводом 7 связана с нижней частью рас одного резервуара 1, выполненного в вице1замкнутой емкости,Верхняя часть расходного резервуара через нормально закрытый пневмоклапан 8 соединена с источником 6сжатого газа и через нор;:ально открытый пневмоклапан 9 - с атмосферой.Блок 2 управления дозированием содержит задатчик 10 объема дозы, об-.разцовый манометр 11, первый 12 и3:второй 13 элементы сравнения, .пусковую пневмокнопку 14, триггер 15,регулируемый дроссель 1 б пневмоемкость 17 и логические элементы ИЛИ18, НЕ 19, ЗАПРЕТ 20.Задатчик 10 соединен с манометром11 и с отрицательной камерой элемента 12 сравнения, положительная камеракоторого соединена с вер:ней час",ъомерной емкости, а выход со сбрасывающим входом триггера 1.;, Выходтриггера 15 соедчнен с первым входом элемента И 1 П 1 18. с входом драс- селя 16 и с запрещающим входом элемента ЗАПРЕТ 20, Взводящий вход триггера 15 соединен с вторьп. вхоцом элемента ИЛИ 18 и с пускозс 1, пневмокнопкой 14. Выход дросселя 1, соединен спневмоемкостью 17, с отрицательнойкамерой дополнительного .;гемепта 13сравнения и с пряии входом элементаЗАЛРЕТ 20, выход которогс связан сатмосферой, Голожительнгь камера э.г.емеята 1. сравнения специ ена с верхней частью расходного резервуара, а выход элемента 13 сравнения через элемент НЕ 19 соединен с управляющими входами нормально закрытого 8 и нормально открытого 9 пневмоклапанов. Управляющий вход нормально открытого пневмоклапана 5 подключен к выходу элемента ИЛИ 18,Способ дозирования заключается в том, что в замкнутую мерную емкость дозируемую жидкость подают при одновременном сливе дозы с расходом подачи, превышающим расход слива, при этом подачу жидкости в мерную емкость осуществляют при изменении в ней давления по заданному закону, повьппая его от атмосферного до давления ус.тавки и затем снижая до атмосферного. Устройство длядозирования жидкости работает следующим образом,В исходном состоянии ,(перед его включением в работу) триггер 15 не взведен, и мерная емкость через открытый пневмоклапан 5 сообщается с источником б сжатого газа, В рассматриваемом состоянии мерная емкость представляет собой проточную пневматическую камеру, сообщающуюся с атмосферой через сливной патрубок 4, а также через трубопровод 7, расход ный резервуар 1 и нормально открытый пневмоклапан 9. При этом в мернои емкости устанавливается избыточное давление Р+, величина которогоопределяется давлением питания Рп+ источника б, гидравлическими сопротивлениями сливного патрубка 4, трубопровода 7, пневмоклапанов 5 и 9 включая их соединительные каналы), а также потерями давления на барботаж воздуха в расходном резервуаре. В исходном состоянии дозатора управляющий сигнал на клапаны 8 и 9 не подается, так как в газовом пространстве расходного резервуара создается небольшое избыточное давление, передаваемое в положительную камеру элемента 13 сравнения, отрицательная камера которого через прямой вход элемента ЗАПРЕТ 20 сообщается с атмосферой, Элемент 13 сравнения находится при этом в состоянии "1", а элемент НЕ 19 - в состоянии "0". Продувка сжатым воздухом сливногопатрсбка 4 и трубопровода 7 обеспечивает чистоту гидравлической линиидозатора перед его последующим вклю 3 14359 чением в работу и способствует повышению надежности дозирования.Перед включением дозатора рукояткой задатчика 10 по манометру 11 ус 5 танавливают давление уставки Р 1, величина которого соответствует требуемому объему дозы ЧВключение дозатора осуществляется нажатием на пусковую кнопку 14, Пусковой импульс поступает на взводящий вход триггера 15 и через элемент ИЛИ 18 " на управляющий вход нормально открытого клапана 5. Клапан 5 закрывается и давление в мерной емкости 5 падает от значения, равного Рдо атмосферного. Давление на выходе элемента 12 сравнения при этом равно нулю, и триггер 15 взводится, обеспечивая подачу давления питания Р на вход КС-цепочки, образованной . дросселем 16 и емкостью 17, и запрещая сброс сжатого воздуха эа дросселем 16 через прямой вход элемента ЗАПРЕТ 20 в атмосферу. Кроме того, 25 выходной сигнал триггера 15 через элемент ИЛИ.18 поступает на управляющий вход клапана 5; подцерживая последний в замкнутом положении во время наполнения мерной емкости дозируе- З 0 мой жидкостью, Наполнение мерной ем-. кости происходит под действием нарастающего по времени С избыточного давления сжатого воздуха Р,(г.) в расходном резервуаре, Увеличение давле 35 ния Р, становится возможным ввиду включения в работу КС-цепочки, давление на выходе которой Р (С) изме 113 няется по экспоненциальному закону и является параметром задания в замкнутом контуре программного регулирования давления Р 1(г-).Роль релейного двухпоэиционного регулятора здесь выполняют элемент 13 сравнения и элемент НЕ 19. Пневмокла паны 8 и 9 являются исполнительнымиорганами, а измерение текущего значе" ния величины Р производится посредством коммутации верхней части расходного резервуара с положительной камерой элемента 13 сравнения, выполняющего также Функцию чувствительного элемента системы регулирования.Под действием давления Р, жид-кость из расходного резервуара 1 поступает в мерную емкость 3 по трубопроводу 7 и одновременно через сливной патрубок 4 вытекает к потребите-. лю, При наполнении мерной емкости(при увеличении уровня жидкости Ь)повышается избыточное давление Р сжа.того газа в мерной емкости, верхняячасть которой, начиная с момента начала истечения жидкости через патрубок 4, представляет собой глухую пневматическую камеру, сообщающуюся с положительной камерой элемента 12 сравнения, Па достижении величинойР значения, равного давлению уставкиР, элемент сравнения 12 переключается в состояние "1" и сбрасывает на "0" триггер 15.При этом процесс наполнения мерной емкости заканчивается. Сжатый воздух за дросселем 16 через прямой вход элемента ЗАПРЕТ 20 стравливается в атмосферу, и элемент 13 сравнения переходит в исходное единичное состояние, снимая управляющий сигнал с пневмоклапанов 8 и 9. При этом расходный резервуар через клапан 9 сообщается с атмосферой, и давлениеР начинает уменьшаться, Одновременно с этим открывается пневмоклапан 5 и избыточное давление в мерной емкости повышается до величины, равнойдавлению питания источника б. Под действием этого давления происходит опорожнение мерной емкости и трубогровода 7, По окончании процесса опорожнения мерной емкости в последней устанавливается давление Р, соответствующее исходному состоянию устройстваТаким образом, цикл работы доэатора. состоитиз стадий наполнения и,опорожнения мерной емкости,Полный объем дозы+ ),сгде Ч и 7 - объемы жидкости от(Упускаемые потребителю соответственно принаполнении и опорожнении меркой емкости.Повышение надежности доэированияобеспечивается в предлагаемом устройстве за счет исключения гидрозапорнойарматуры из гидравлической магистрали дозатора и за счет ее продувкисжатым воздухом перед включением устройства в работу,Расширение диапазона дозированияв предлагаемом устройстве достигается за счет возможности в широких пределах изменять величины постояннойвремени КС-цепочки (путем настройки5 1135945дросселя 16) и давления уставки Р. Формула изобретения 1, Способ дозирования жидкости путем подачи ее в замкнутую емкость до эаданного давления и слива дозы, о т л и ч а, ю щ и й с я тем, что, с. целью повышения надежности и расширения диапазона дозирования, подачу в слив жидкости осуществляют одновременно при расходе подачи, превыакающем расход слива, а изменение давления в замкнутой мерной емкости осуществляют по заданному закону.2. устройство для дозирования Жидкости, содержащее сообщенную трубопроводом с расходным резервуаром мерную замкнутую емкость со сливным патрубком в нижней части, ьерхняя часть которой подключена к положиельной камере первого элемента Сравнения, отрицательная камера которого подключена к задатчику объеМа дозы, соединенному с источником фжатого газа, два клапана с управляющими входами и дроссель, о т л и - 4 а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения 1диапазона дозирования, в него введеНы второй элемент сравнения, элемент 1 Е, третий клапан, триггер с подключенными к его взводящему входу пусжовой кнопкой, а к выходу - первым входом элемента ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ, сообщенный выходом с атмосферой, а запрещающим входом подключенный к тому же входу элемента ИЛИ, пневмоемкость, подключенная к прямому входу элемента ЗАПРЕТ а через регулируемый дроссель - к выходу триггера, сбросовый вход которого подключен к выходу первого элемента сравнения, второй вход элемента ИЛИ подключен к пневмокнопке, а выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом нормально открытого первого клапана, через который верхняя часть мерной емкости сообщена с источником сжатого газа, при этом сливной патрубок размещен в дне мерной емкости, выполненном коническим, а нижняя часть расходного резервуара, который выполнен герметичным, сообщена через трубопровод с верхней частью мерной емкости, расположенной над расходным резервуаром, верхняя часть которого сообщена через нормально закрытый второй клапан с источником сжатого газа, а через нормально открытый третий клапан - с атмосферой, причем управляющие входы второго и третьего клапанов подключены через элемент НЕ к выходу второго элемента сравнения, положительная камера которого сообщена с верхней частью расходного резервуара, а отрицательная - с выходом регулируемого дросселя.1435945 оставитель 3. Крысанова ехред М .Дидык Корректор О, КравцоваРедактор С. Пек Заказ 5635/ Тираж 717 ВПИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Х 1-35, РаушсПодписноекомитета СССРи открытийкая наб., д, 4 роизв енно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул,.Проектная, 4