Устройство централизованного контроля статического давления жидких продуктов в емкостях

Союз СоветскикСоциалистичесиикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111 941973ве делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВВ ЕМКОСТЯХ 1Изобретение относится к системамавтоматического контроля и управленияс использованием средств пневмоавтоматики и может быть применено вразличных отраслях промышленностипри решении задач контроля давления5жидких сред.Известно устройство централизованного контроля, в котором установ"лены соединенные по пирамидальнойсхеме клапанные ячейки, блок вызоваи индикатор Г 1 1.Однако данное устройство обладаетограниченным быстродействием, таккак линия связи от датчика до индикатора заполняется небольшим потокомвоздуха, проходящим через дроссельпитания в датчике,Наиболее близким к изобретениюявляется пьезометрическое весоиэмерительное устройство, содержащеепневматические датчики давления,подключенные к коммутатору, выходкоторого соединен со входом измери 2тельного прибора, нормальнооткрытыеи нормально закрытые клапаны, импульсатор, емкость, повторитель и уси"литель 21,Недостатком известного устройстваявляется низкое быстродействие всвязи с тем, что скорость изменениядавления на входе в повторитель ограничена расходом воздуха через дроссель питания датчика.Цель изобретения - повышение быстродействия работы устройства.Указанная цель достигается тем,что в устройстве централизованногоконтроля статического давления жидких продуктов в емкостях, содержащемпневматические датчики давления, со"единенные, с каналом питания черездроссели, коммутатор, входы которогоподключены к выходам датчиков давления, а выход через первый нормально открытый клапан соединен со входом измерительного. прибора и с выходом первого нормально закрытого кла 3 941пана, блок вызова, соединенный с каналом управления коммутатора, и емкость, установлены тумблер, вторыенормально закрытый и нормально открытый клапаны, первый и второй задатчики, элемент .сравнения и реле,выход которого соединен с камерамиуправления первых нормально открытого и нормально закрытого клапанов,управляющая камера реле подключенак выходу элемента сравнения, однавходная. камера которого соединенас первым задатчиком и проточной камерой первого нормально закрытого клапана, а другая входная камера - семкостью, через второй нормально закрытый клапан - со вторым задатчиком,а выход емкости через второй нормально открытый клапан - с выходом коммутатора, причем тумблер соединен с камерами управления вторых нормальнооткрытого и нормально закрытогоклапанов,На фиг, 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2схема одномембранного маломощногодатчика давления; на фиг, 3 - схемапьезометрического датчика давленияУстройстВо содержит пневматические датчики 1 давления, погруженныев складские емкости 2, коммутатор 3,блок 4 вызова, измерительный прибор, состоящий из пневмоэлектрического пропорционального преобразователя5 и измерительного прибора 6, первыйнормально открытый клапан 7, первыйнормально закрытый клапан 8, тумблер9, второй нормально открытый клапан10, второй нормально закрытый клапан11, пневмоемкость 12, первый задатчик 13, второй задатчик 14, элемент15 сравнения, реле 16,На фиг, 2 и 3 показаны примерывариантов выполнения датчиков статического давления,Одномембранный датчик давления(фиг,31 содержит патрубок 22, дроссель 23, канал 24 питания и канал25 выходаДатчики (фиг,1) конструктивно могут представлять собой одномембранныедатчики давления (фиг,21 или пьеэометры (Фиг,31, Существо иэобрет 973 гО г Э 45ния и порядок работы устройства отвыбора датчиков не зависят,Каналы, отмеченные точками 4 нафиг,1, соответствуют выходным каналам 21, если в устройстве установлены одномембранные датчики, или выходные каналы 25, если в устройстве установлены пьезометрические датчики.Устройство централизованного контроля работает следующим образом,В установившемся режиме в каналах О с помощью датчиков 1 поддерживается давление сжатого воздуха, равное давлению столба жидкости в емкостях 2.Нормальным положением тумблера 9является такое положение, когда на его выходе сформирован сигнал "1". При этом клапан 10 закрыт, клапан 11 открыт и емкость 12 связана с выходом задатцика 14. Давление эадатчика 14 должно в 1,3-15 раза превышать максимальное давление столба жидкости в емкостях 2. Например, если максимальное давление в емкости 2 может достигать 1 кгс/см , то давление задатцика 14 должно составлять 1,3-1,5 кгс/см .Давление задатчика 13 равно максимальному давлению, измеряемому с помощью пневмоэлектрического пропорционального преобразователя 5. Так как давление от эадатчика 13 меньше давления от задатчика. 14, на выходе элемента 15 сравнения и реле 16 сиг" нал равен "1", клапан 7 будет закрыт, клапан 8 - открыт и на прибор 6 подается давление от задатчика 13.При возникновении необходимости измерить количество жидкого сырья в той или иной емкости оператор в блок 4 вызова набирает номер требуемой емкости, в результате чего с помощью коммутатора 3 вызванный канал б соединяется с выходом коммутатора - каналом б. При этом в коммутаторе 3 образуется канал 1 соединяющий канал а с каналом 5.После этого, оператор отключает тумблер 9, в результате чего закрывается клапан 11, а клапан 10 открывается, Накопленное в емкости 12 количество воздуха через большие проходные сечения клапана 10 и коммутатора 3 передается в выходной канал о коммутатора 3 и через канал ъ в канал а.Ввиду того, что сопло 18 одно- мембранного датчика имеет проходное9 ч 197 5сечение до 1,8-2 мм, интенсивныйпоток воздуха устремляется черезсопло 18 в атмосферу,После того, как давление в емкости 12, а следовательно, и в каналеб , станет равным давлению задатчика 13, выключается элемент 15 сравнения, клапан 8 закрывается, а клапан7 открывается, в результате чеговходной канал В преобразователя 5 1 осоединяется с каналом бДальнейшее выравнивание давленийв каналах б, а, 1. и В происходиттакже за счет интенсивного сбросавоздуха через сопло 18 в атмосферу. 15Этот сброс происходит до тех пор,пока давление в каналах Б и Ь нестанет равным давлению в канале с 3Еще более интенсивный сброс воздухав атмосферу происходит, если в у:тройстве применен пьезометрицескийдатчик давления (фиг,3), ибо в этомслучае проходное сечение патрубка 22значительно больше проходного сечения сопла 18.25Прекращение изменения показанийна измерительном приборе 6 означает,что все переходные процессы в вызванном канале измерения закончены. Оператор фиксирует (т.е. записывает) 5 Опоказания прибора 6, чем заканчиваетпроцесс измерения, и переключаеттумблер 9 в противоположное положение. При этом срабатывает элемент 15сравнения и давление в канале 3 становится равным максимальному входному давлению, Устройство подготовлено к следующему измерению давленияв другой емкости 2,Объем емкости 12 должен расчитываться таким образом, чтобы импульсдавления формируемый с помощьюподключения емкости 12 к каналу 6был достаточен для обеспечения движения воздуха в направлении к датчику1 на весь период переходного процесса. Если этот импульс. давления недостаточен, то каналы 6 и 1. не смогут заполниться до давления, равногодавлению в канале с, и дальнейшее50дозаполнение каналов 6 идо равновесного состояния происходит засчет работы дросселей 19 или 23, чтосильно замедляет переходный процесс.Если максимальное статическое дав-55ление жидкости, которое может воз-.никнуть в емкости 2, составляет1 кгс/см , то самый неблагоприятнойситуацией, требующей наибольшего 3 6объема емкости 12, явится такая ситуация, когда в момент вызова требуемого канала а, давление в канале окажется равным 1 кгс/см , а давление в каналах 6 и 1. окажется равным 0 кгс/см. В этом случае потребуется наибольшее количество воздуха, которое должно быть достаточно, цтобы заполнить каналы 6 и 1, до давления 1 кгс/см . Во всех остальных случаях, как описывалось избыток воздуха сбрасывается через сопло 18 и патрубок 22 в атмосферу.Элементы 7, 8, 13, 15 и 16 необходимы для того, чтобы обезопасить преобразователь 5 от перегрузок по входному сигналу.Эффективность изобретения определяется повышением быстродействия измерения давлений в емкостях.Формула изобретенияУстройство централизованного контроля статического давления жидких продуктов в емкостях, содержащее пневматические датчики давления, соединенные с каналом питания через дроссели, коммутатор, входы которого подключены к выходам датчиков дав-. ления, а выход через первый нормально открытый клапан соединен с входом измерительного прибора и с выходом первого нормально закрытого клапана, блок вызова, соединенный с каналом управления коммутатора, и емкость, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в нем установлены тумблер, вторые нормально закрытый и нормально открытый клапаны, первый и второй задатчики, элемент сравнения и реле, выход которого соединен с камерами управления первых нормально открытого и нормально закрытого клапанов, управляющая камера реле подключена к выходу элемента сравнения, одна входная камера которого соединена с первым задатчиком и проточной камерой первого нормально закрытого клапана, а другая входная камера - с емкостью, через второй нормально закрытый клапан - с вторым задатчиком, а выход емкости через второй нормально открытый клапан - с выходом коммутатора, причем тумблер соединен7 941973 8с камерами управления вторых нормаль- Авторское свидетельство СССРно открытого и нормально закрытого по заявке Ю 2618792/18-24, 1978.клапанов. 2, Авторское свидетельство СССРИсточники информации, й 509790, кл. С 01 С 9/00, 1974принятые во внимание при экспертизе (прототип) .941973 Фиг. ставитель Н,ЛаминхредЛ, Пекарь Лукач орректор У,Пономаренко ак дписное оектная, 4 лиал ППП "Патент", г. Ужгород,акаэ 4839/37 Тираж 731 ПВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1303., Иосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5