Автоматический дозатор для жидкостей

М 145219 Класс 121, 442 е, 17 СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУПодггггсная гругггга Л% 42 А, Л. ГуревичАВТОМАТИЧЕСКИЙ ДОЗАТОР ДЛЯ ЖИДКОСТЕЙ Заявлено 3 мая 1961 г за Ло 228881/23 . Котитет ио делам иаовретений и открытий ири Совете х,иниетров СССРОиОиковано в Г)юггетене иаойретгиип 3,6 5 яа 1862 Регулирование расхода жидкости в количестве, определяемом ее объемом в перепускном цилиндре, путем варьированггя частоты пере- пусков через этот цилиндр общеизвестно и применяется в промышленности, Однако они ненадекны в длительной эксплуатации, когда требуется большая точность дозирования.Предлагаемый автоматический дозатор для жидкостей отличается от известных тем, что его клапаны выполнены из противокоррозионного матеоиала, герметическими, электромагнитного действия, а для дознрования он оснащен генератором импульсов варьируемой частоты для подачи этих импульсов через реле в электромагчпты клапанов перспускного цилиндра. Благодаря такой конструкции достигается высокая точность дозирования жидкости.На фиг. 1 показана гпринципиальная схема предлагаемого автоматического дозатора. Вся система состоит из управляоще-контрольного устройства (УКУ) 1 и сооственно дозатора П, связанных лиги электрическими импульсными трассами дискретного действия. Доъатор забирает жидкость из атпарата А и обеспечивает нужную подачу ее в аппарат Б, Два специальных герметических электромагнитных клагпана 1 и перепускной цилиндр 2 образуют распределительное устройство, которое выдаст объем Г жидкости (зависящий от размеров перепускного цилиндра) при подаче электрического импульса в соответствующие обмотки 01, 02, 03, 04. Схема является двухполупериодной (в изображенном. на схеме положении подано питание в обмотки 01 и 04), жидкость поступает в правую полость перепускного цилиндра, а из левой полости выдавливается на выход.Все указанные узлы выполняются из немагнитной, стойкой в агрессивных средах стали 1 Х 18 Н 9 Т (или иной, в зависимости от дозируемой среды). Из этого же материала выполняются запорные шарики ипоршень 3 перепускного цилиндра. Порц 1 ень 3 может выполняться также з фторопласта, а перспускцой цилиндр - из стекла.Источником электрических импульсов является генератор импульсов. Исполнение частоты посылки импульсов ( т. е. заданного значения расхода) осуществляется рукояткой 4 дискретного вариатора генератора импульсов. Установка осуществляется по шкалам 5. Перепускцой цилиндр может Оыть дополнен специальными индукторными указателями 6 полокения поршня 3 (для этого он должен содержать ферромагнитную вставку). Когда поршень 3 доходит до крайних положений, посылается электрический импульс в имеющуюся схему соответствия; последняя проверяет, соответствует ли заданию - посылке электрического импульса от генератора импульсов исполнение - вьдача, единичного объема Гжидкости. В случае несоответствия предусмот- рена сигнализация 7.Если такая порционная подача жидкости при выдер 1 кивании среднего значения расхода (учитывая, что величины 1 невелики) технологически приемлема, то этим схема дозатора и ограничивается. Если же дозатор должен обеспечить постоянный расход с ограниченным коэф Ьциентом пульсации его, то используется 51 вленис Гидростатического самовыравцивацня (возможно также, с целью значительного уменьшения габаритных размеров дозатора, применение пневматического само- выравнивания). Для этого схема дозатора дополняется емкостью само- выравнивания В, куда подается объем 1, жидкости из распределительного устройства. На выходе емкости самовыравнивания предусмотрено гидравлическое сопротивление 9, выполненное в виде спирали из трубки, чтобы вариация гидравлического сопротивления в процессе эксплуатации была малой.Каждому среднему значению расхода Я,будет соответствовать определенное значение уровня в емкости самовыравцивания; фактический уровень будет колебаться относительно этого значения с частотой подачи импульсов, определяемой временем цикла Т (фиг. 1,6). Следует подчеркнуть, что вариация величины гидравлического сопротивления (вследствие, например, возрастания его) никак не влияет на величину расхода, - меняется лишь уровень в емкости самовыравнивания.Однако, как показали экспериментальные исследования, в большинстве случаев эти изменения будут невелики, В этих случаях величина уровня в емкости самовыравнивания может быть использована для контроля расхода. Для этого используется индуктивный датчик, состоящий из двухмостного поплавка 10, плавающего в жидкости (внутренний его слой из ферромагнитного материала, а наружный - из фторопласта) и катушки 11, которая может перемещаться от принимающего 12 синхронной передачи на постоянном токе.При установке кату 1 цки 11 электромагнит освобождает фиксатор кинематической линии; затем линия обесточивается. Установка катушки 11 осуществляется рукояткой 13, связанной с датчиком синхронной передачи.Однокаскадный фазочувствительный полупроводниковый усилитель обеспечивает указание о положении поплавка на сигнальном устройстве И. При помощи этой системы возможно осуществление дополнительного периодического объективного контроля расхода методом интерального отклонения, Для этого осуществляется измерение уровня (при помощи рассмотренной системы). Затем закрывается запорный клапан 15 дозатора и в емкость самовыравнивания подается определенное число объемов , жидкости (либо распределительное устройство работает определенное время). Далее осуществляется измерение второго значения уровня, производится расчет фактического среднегозначения расхода и, в случае необходимости, рукоятками 4 вводитсякоррекция, Этот метод применим, если технологические соображенияне исключают кратковременного прерывания потока. Вообще же возможно применение дополнительных устройств 1 б (основанных такжена методе интегрального отклонения), обеспечивающих автоматическоеизмерение фактического расхода и введение коррекции.Распределительное устройство может быть выполнено и так, какпоказано на фиг. 1,в. Здесь при подаче питания в обмотке 01 и 03электромагнитных клапанов происходит заполнение объема Г, приподаче питания в обмотки 02 и 04 этот объем выдается в емкость самовыравнивания. Этот вариант распределительного устройства проще иобеспечивает большую точность, нежели ранее рассмотренный. Однакоприменение его ограничено случаями, когда давление в аппаратах Ли Б одинаково и когда в аппарате Л имеется свободное зеркаложидкости.На фиг. 2 показан специально разработанный герметичный клапан распределительного устройства. Кидкость поступает по трубке 1и, в зависимости от положения шарикового клапана 2, подается в левую или правую полость клапана. Кпапан перемещается толкателями 3,изготовленными из стали 1 Х 18 Н 9 Т, Внутри каждого толкателя заваренсердечник 4 из ферромагнитного материала. Толкате.пь перемещаетсяво втулке 5, выполненной из стали 1 Х 18 Н 9 Т и приваренной к корпусуклапана, Таким образом, герметичность обеспечивается без применения сальников, сильфонов и т. п. На втулку надевается катушка с обмоткой б. Кожух 7 является магнитопроводом,Для изменения расхода (т. е. числа импульсов в единицу времени)в генераторе импульсов служит специально разработанный дискретныйвариатор, схема которого показана на фиг. 3.Синхронный электродвигатель 1 врашает шестерню 2, имеюшуюразличные по длине зубцы. С этой шестерней сцеплены шестерня 3грубого отсчета и шестерня 4 точного отсчета. Эти шестерни установлены на скользящей шпоне и могут перемещаться рукоятками 5 установки расхода грубого отсчета и б - точного отсчета. Врашения шестерен 3 и 4 складываются на дифференциале 7 и суммарное вращениепередается на диск 8 с закрепленным на нем постоянным магнитом 9.Таким образом, средняя угловая скорость магнита зависит от фиксированных установок рукояток 5 и б,При числе зубцов шестерен 2, 3 и 4, равном 10, можно установить1 ОО значений средней угловой скорости, т. е, можно устанавливать значение расхода с точностью +0,5%. При добавлении еще одной шестернии одного дифференциала число фиксированных значений расхода равно1000 и т, д.При вращении магнит 9, проходя мимо вакуумных ртутных контактов 10 (на электрической схеме контакты 1 ВК и 2 ВК), размыкаетих, При размыкании контакта 1 ВК реле 1 Р срабатывает и блокируется(контакт 1 Р 1 размыкается), Контакт 1 Р 2 включает реле РУ. Благодаряэтому контакт РУ 1 подает питание в обмотки ЭМ 1 и ЭМ 2 электромагнитных клапанов (обмотки ЭМ 3 и ЭМ 4 обесточены). При прохождениимагнита мимо контакта 1 ВК реле 1 Р разблокируется, реле РУ выключается и обмотки ЭМ 1 и ЭМ 2 обесточиваются, а питание подается вобмотки ЭМ 3 и ЭМ 4. Следовательно, за каждый оборот диска 8 в обмотки электромагнитных клапанов будет подано два импульса и распределительное устройство выдает два объема жидкости.Рассмотренная схема генератора импульсов (содержащая реле)может быть заменена схемой на полупроводниках.145219Предмет изобретенияАвтоматический дозатор для жидкостей, например, агрессивных, состоящий из перепускного цилиндра определенного объема с клапанами на входе и выходе из него, от л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью достижения высокой точности дозирования жидкости, его клапаны выполнены из противокоррозионного материала герметическими, электромагнитного действия, а для дозирования он оснащен генератором импульсов варьируемой частоты для подачи этих импульсов через реле в электромагниты клапанов перепускного цилиндра,гз145219Составитель М. С. Хухлин Редактор Н. И, Мосин Тскред Т, П. КурилкоКорректор И. А. ШпыневаПоди. к пец. 20.11.62 г. Формат бум. 70 Х 108/,в Объем 0,62 изд. л. Зак. 4380 Тираж 700 Цена 4 коп. ЦБТ 1 Л Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.