Система централизованного контроля параметров, представленных пневматическими сигналами

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 174 2878(22) Заявлено 1509.78 (21) 2665220/18-24с присоединенИем заявки Ио -(51)М. Кл. 0 05 В 23/00 Государствеииый комитет СССР по дедам изобретений и открытий(71) Заявитель 154) СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГОКОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ПРЕДСТАВЛЕННЫХ ПНЕВМАТИЧЕСКИМИСИГНАЛАМИ 2 Из обретение относитс я к устройствам автоматического сбора информации о состоянии параметров, представленных в виде пропорциональных пнев 5 матических сигналов, и мажет быть применено при построении систем централизованного контроля параметров различных промьпаленных объектов и установок, 10Известны устройства для контроля параметров, содержащие .блок управления, первый выход йоторого соединен с управляющими входами первого двоичного счетчика, первого ключа и со счетным входом второго двоичного счетчика, второй и третий выходы блока управления соединены соответственно с (управляющими входами второго и третьего ключей, генератор квантов, третий двоичный счетчик и генератор случайных чисел, выходы которого через второй ключ соединены с нулевыми и единичными входами первого двоичного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора квантов через третий ключ, а выходс первым входом блока управления и через первый ключ, третий двоичный счдчик - с входом четвертого клю 30 ча, управляющий вход которого соединен с выхоцом второго двоичногосчетчика и с вторым входом блока управления П 1это устройство имеет сложную контрукцию.Наиболее близкой по техническойсущности к изобретению является система централизованного контроля параМетров, представленных пневматическими сигналаья, содержащая пневматический коммутатор, к коммутационным входам которого подключены пневматические датчики, блок управления,подключенный к управляющему входупневматического коммутатора, пневмо"электрические преобразователи и индикатор 121,Цель изобретения - повьхаение точности систеьи,Достигается это тем, что в известной системе, содержащей пневматический коммутатор, к коммутационным входам которого подключены пневматические датчики, блок управления, подключенный к управляющему входу пневматического коммутатора, пневмоэлектрические преобразователи и индикатор,устаноэлены блок выбора диапазона, 742878пнцвмоэлектрические реле и электрический коммутатор, выход которогосоединен с входом индикатора, коммутационные входы - с выходами пневмозлектричес ких преобр аз ователей,входы которых соединены с соответствующими коммутационными выходами блока выбора ди апаз он а, а к оман цные входы злектричес кого коммутатора с оединены с выходами пневмозлектрическихреле, входы которых подключены к соответствующим командным выходам блока,выбора диапазона, входы которогосоединены с выходом пневматическогокогмутатора,Блок выбора диапазона может содержать реле, элементы сравнения,захватчики диапазонов и нормально открытые и нормально закрытые клапаны,причем камеры элементов сравнениясоединены с выходами датчиков диапаЭонов и входами блока, выходы элементов сравнения через реле, включенные по схеме ДЬ, соединены скомандными выходами блока и с управляющими камерами нормально закрытыхи нормально открытых клапанов, выходы которых подключены к соответствующим коммутационным выходам блока,Для обеспечения работы системы сдифФеренциальными пневматическимисигналами в ней может быть установлен второй пневматический коммутатор, коммутационные входы которогосоединены с каналами минимальныхпневматических сигналов дифференциалЬных датчиков, а выход - с другими камерами элементов сравнения ичерез дополнительныенормально закрыТые клайаны и коммутационные выходы блока выбора диапазона - с минусовыми клеммами пневмозлектрическихпреобр аэ ователей,На Фиг, 1 изображена структурнаясхема систеж, вариант; на Фиг, 2то же, но предназначенная для работы с дифференцированными пневматическими сигналами,С помощью предложенной систежможет быть организован контроль нетолько количества жидкого сырья вскладских емкостях, но и других параметров промьпаленных объектов, представленных в виде пропорциональногопневматического сигнала,Система, изображеннаяна Фиг, 1содержит складские емкости 1, в которые опущены пневматические датчики 2гидростатического давления жидкости,пйевматический коммутатор 3, блокуправления 4, пневмоэлектрическиепреобразователи 5 - 8, элементы сравнЕния 9-11, задатчики диапазонов 1214, реле ДА 15-18, клапаны 19-26,иэ которых клапаны 19,21,23 и 25 являются открытыми, а клапаны 20,22,24 и 26 - нормально закрытыми, элект 35 Для нормальной работы системы необходимо, чтобы давление задатчика 12 соответствовало верхнему значению диапазона преобразователя 5, давление задатчика 13 - верхнему значению диапазона преобразователя 6, а давление задатчика 14 - верхнему значению давления диапазона преобразователя 7,Если з н ач ение с игн ала выз в анно го датчика окажется меньщим, чем давление задатчика 1, на выходе элемента сравнения 9 будет сформирован сигнал в дискретной форме, равный 1, который повторится реле 15, закроет клапан 19, откроет клапан 20 и с помощью пневмоэлектрического реле 28 в электрической дискретной Форме попадет в соответствующий управляющий канал электрического коммутатора 27, При открытом клапане 20 пропорциональный пневматический сигнал вызванного датчика попадет на вход пневмоэлектрического нормирующего преобразоьателя 5, Реле 28 включит коммутатор 27 в такое положение, что на его выход попадет пропорциональный электрический сигнал от преобразователя 5, Значение этого сигнала будет отражено на индикаторе (цифровом вольтметре) 32, к которому коммутатор 27 од 40 45 50 55 60 65 5 10 15 20 25 рический коммутатор 27, пневмозлектрические реле 28-31, индикатор (цифровой вольтметр) 32, элемент ф ИЛИ33,Блок выбора диапазона состоит изэлементов сравнения 9-11, задатчиковдиапазонов 1-14, релеДА15-17,клапанов 19-26 и элементаИЛИ33,В систему, изображенную на фиг, 2,дополнительно введен пневматическийкоммутатор 34, коммутационные входыкоторого соединены с каналами минимальных пневматических сигналов 35,в блоке выбора диапазона установлены пятимембранные элементы сравнения36-38 взамен трехмембранных элементов сравнения 9-11 (см,фиг 1) дифференциальные датчики - пневмоэлектрические преобр аз ов атели ди Фманометры 39-42 взамен преобразователей 5-8,,см. Фиг. 1) и клапаны 4 3-46, Преобразователи 39-42 имеют соответственноминусовые пневматические клеммы .47-50и соответственно полюсовые пневматические клеммы 51-54,Система изображена на фиг, 1, работает следующим образом,С помощью блока управления 4, располагаемого,. как правило в центральном диспечерск ом пун кте, набирают номер вызываемого датчика 2, Сигнал навыходе блока управления 4 соответствует номеру вызываемого датчика, врезультате чего коммутатор 3 устанавливается в такое положение, чтовыходной кан ал вызванного датчикасоедин яетс я с выходным каналом коммут атора,742878 Формула изобретения новременно подключает такое входное сопротивление, чтобы значение чисел на цифровом вольтметре соответствовало значению количества сырья в единицах веса, объема или уровняЕсли значение сигнала вызванногодатчика окажется большим, чем давление эадатчика 12, то на выходе элемента сравнения сигнал будет равен0, клапан 20 закроется, а клапан 19 откроется. Входной канал преобразователя 5 будет соединен с атмосферой, При значении сигнала навыходе реле 15, равного0, клапан 21 откроется, а клапан 22 закроется, Пропорциональный сигнал вызванного датчика попадет на вход преобразователя б и в результате действияпневмоэлектрического реле 29 электрический коммутатор 27 подключит навход показывающего прибора выходнойсигнал от преобразователя 6, 20Если значение сигнала вызванногодатчика окажется большим, чем давление задатчика 13, на выходе злемен -та сравнения 10 сигнал будет равен1, Этот с и гн ал повторитс я реле16 и, пройдя элемент ИЛИ 33, закроетклапан 21 и откроет клапан 22, в результате чего входной канал преобразователя б будет соединен с атмосферой, Сигнал 1 с реле 16 повторит- ЗОся реле 17, в соответствии с чем клапан 23 закроется, а клапан 24 откроется, Сигнал вызванного датчика попадет на вход преобразователя 7, ав результате действия пневмоэлектрического реле 30 выходной электрический сигнал преобразователя 7 черезкоммутатор попадет на вход индикатора 32,Если значение сигнала вызванного 40датчика окажется большим, чем давление задатчика 14, на выходе элемента сравнения 11 сигнал примет значение 0, в результате чего иэчезнет сигнал 1 на выходереле 17, клапан 24 закроется,клапан 23 откроется, а реле 30станет в такое положение, чтовыход преобразователя 7 уже не будетсоединен с входом индикатора 32. Одновременно сигнал на выходе релеДА 18 примет значение 0, всвязи с чем клапан 25 откроется, аклапан 26 закроется, Реле 31 включиткоммутатор 27 в такое положение, чтовыходной канал преобразователя 8 соединится с входом показывающего прибора 32, а все остальные выходы преобразователей 5, б и 7 от входа индикатора 32 будут отключены,Как видно из принципа действия 60системы для каждого вызываемого сигнала выбирается свой пневмообразователь с минимально возможным диапазоном, Повышение точности достигает:я за счет того,что в цепи измере ния"пневматический датчик - пневмоэлектрический преобразователь - индикаторпневмоэлектрический преобраз ов атель, как правило, имеет н аиболее высокую погрешность, в связи счем выбор его для каждого конкретного измерения приводит к значительному повышению точности всей цепи измерения,Система, изображенная на фиг, 2,предназначена для контроля параметров представленных в виде дифференцированных пневматических сигналовНапример, при централизованном контроле расхода промышленных потоков,пневматический сигнал, несущий информацию о расходе является дифференцированным (сдвоенным), так как давление измеряется как до дроссельной шайбы, так и после нее, На Фиг, 2 изображена система контроля гидростатического давления в складских емкостях, находящихся под давлением инертного газа в целях уменьшения опасности взрыва, Для того, чтобы получитьдавление гидростатического столба,необходимо из значения давления внижней точки емкости вычесть давление газовой Фазы этой емкости, Дляэтого в систему введен пневмокоммутатор 34, который подключает к минусовой клемме одного иэ дифференциальныхпневмоэлектрических преобразователей(например,. дифманометров с токовымвыходом) 39, 40, 41 или 42 пневматический сигнал, равный давлению газовой Фазы вызванной емкости, При этомдавление задатчиков 12, 13 и 14 сравнивается с помощью пятимембранных элементов сравнения 36, 37 и 38 с разностью давлений, измеряемых в нижнейточке емкости 1 и в газовой фазе этойемкости,Клапаны 19, 22, 23 и 26 служат дляотключения на нуль тех преобразователей, которые не участвуют в измерении,С помощью предложенной системы повысить точность канала измерения в1,5- 2 раза по сравнению с известнойсистемой, Такое повышение точностидостигается эа счет небольших затрат,составляющих не более 2-3от стоимости системы ибо стоимость слагается в основном иэ стоимости датчиков,их монтажа, прокладки линий связи ит,д. 1. Система централизованного контроля параметров, представленных пневматическими сигналами, содержащая пневматический коммутатор, к коммутационным входам которого подключены пневматические датчики, блок управ -лейия, подключенный к управляющемувходу пневматического коммутатора,пневмоэлектрические преобразователии индикатор, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения точностисистемы, в ней установлены блок выбора диапазона, пневмоэлектрическиереле и электрический коммутатор выход которого соединен с входом индикатора, коммутационные входы - с выходами пневмоэлектрических преобразователей, входы которых соединены ссоответствующими коммутационными выходами блока выбора диапазона, а командные входы электрического коммутатора соединены с выходами пневмоэлектрических реле, входы которых подклю 15чейы к соответствующим командным выхсдам блока выбора диапазона., входыкосрого соединены с выходом пневматиеского коммутатора,2 Системапо п, 1, о т л и ч а ю Ощ а я с я тем, что блок выбора диапазона содержит реле, элементы сравнения, эадатчики диапазонов, нормально открытые и нормально закрытые клапаны, причем камеры элементов сравнения соединены с выхоцами задатчиков диапазонов л входами блока, выходы элементов сравнения через реле по схеме фДА, соединены с командными выходами блока и с Управляющими камерами нормально-закрытых и нормальна открытых клапанов, выходы которых подключены к соответствующим коммутационным выходам блока3. Система по пп.1 и 2,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в ней установлен второй пневматический коммутатор, коммутационные входы которого соединены с каналами минимальных пневматических сигналов дифференциальных датчиков, а выход - с другими камерами элементов сравнения и через дополнительные нормально закрытые клапаны и коммутационные выходы блока выбора диапазона - с минусовыми клеммами пневмоэлектрических преобразоваталей,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР5 б 8949 ю06 Р 15/46 1975 е2. Авторское свидетельство СССРР 509790, 6 01 6 9/00, 1974.(прототип),742878 Фиг. Я Составытель В, Жуков Т ехред И . Ни нц Корректо М. Шароши Редактор Е, Гончар Заказ 3462/41 Тираж 956 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4