Устройство для дозирования жидких сред

(3.)г Еоо 2 405 х -- д - а радиус измерительного сосу 55да 1; сиальные реле 8 и 9 соответственно к вибраторам 2 и 3.Блок 7 управления включает элементы 19 - 21 сравнения на соответ тЭ5 вующие входы которых подключены задатчики 22 - 24 опорных сигналов и выход детектора б. Выход элемента 19 сравнения соединен с входом 25 триггера ,26, вход 27 которого подключен к выоду элемента 21 сравнения. Выход элемента 19 сравнения соединен также с входом 28 триггера 29 и через имульсатор 30 с входом 31 триггера 32, а также с входом 33 триггера 34. Выход элемента 20 сравнения соединен с входом 35 триггера 29 и входом 36 триггера 37 и через элемент ИЛИ 38 ,с входом 39 триггера 32, Выход элемента 21 сравнения подключен к вхо ,дам 40 и 41 триггеров 34 и 37 соответственно. К одному из входов элемента ИЛИ 38 подсоединена кнопка 142 управления, Выходы элемента 21 сравнения и импульсатора 30 подклю чены к входу 31 триггера 32 через элемент ИЛИ 43.Устройство для дозирования жидких сред работает следующим образом. 30В начальный момент времени виб;раторы 2 и 3 с помощью реле 8 и 9 отключены от генератора СВЧ 18. Нажатием кнопки 42 управления осуществляется запуск устройства. При этом35 единичный сигнал с кнопки 42 через ,элемент ИЛИ 38 поступает на вход 39 триггера 32 и переводит его в состояние с единичным выходомЭтот сигнал воздействует на управляющий вход 40 реле 8 и подключает первый вибратор 2 к выходу генератора СВЧ 18. После такого подключения в сосуде 1,выполняющем функцию объемного резонатора,образуется и существУет стРУктУРа 45поля Еоо (фиг,За).Частота генератора Кг равна частоте собственных колебаний Е измериЕсиотельного сосуда, т.е. 1 50ЖХ.ГЕ о 40 я - диэлектрическая проницаемость воздуха; магнитная проницаемостьОвоздуха.При этом сигнал, снимаемый приемной петлей, пропорционален добротности сосуда как резонатора, которая для данной структуры поля равна где ф - коэффициент пропорциональности;с - длина сосудаВ частном случае при а = с= 0,5 а.Сигнал, воспринимаемый приемной петлей 4, поступает на вход детектора б, с которого далее поступает на вход блока 7, т.е. на входы элементов 19 - 21 сравнения. Это сигнал сравнивается с сигналами, поступающими с задатчиков 22 - 24 на соответствующие входы соответствующих элементов сравнения. При структуре поля Е доо сигнал с приемной петли имеет такой уровень, что срабатывает эле-. мент 19 сравнения и на его выходе появляется единичный сигнал, воздействующий на входы 25 и 28 триггеров 26 и 29 соответственно. На выходах триггеров 26 и 29 появляются единичные сигналы П = 1 и П = 1, под действием которых клапан 1 О открывается, а клапан 12 соединяет выход клапана 10 с полостью измерительного .сосуда 1, Начинается заполнение сосуда 1 первой жидкостью из трубопровода 13. Как только жидкость появится в измерительном сосуде 1,нарушается условие резонанса (уравнение (1, соответствующее структуре поля Е . После нарушения условия резонанса на выходе элемента 19 сравнения появляется сигнал нулевого уровня П = О, который, проходя через импульсатор ЗО и элемент ИЛИ 43,поступает на вход 31 триггера 32,переводя его в состояние с нулевым выходным сигналом Пз о= О, и на вход 33 триггера 34, переводя его в состояние с единичным выходным сигналом П 4, = 1. Сигналами П = О и Пз 4,= - 1, воздействующими на управляющие входы коаксиальных реле 8 и 9, отключают первый вибратор 2 и подключаютвторой вибратор 3 к генератору СВЧ18В измерительный сосуд 1 поступает первая жидкость из трубопровода162277 6Нн г(5)Равенство (5) наблюдается при определенном объеме жидкости в измерительном сосуде 1 таком, чтобы средняя по объему диэлектрическая проницаемость Ео ж,обеспечила значениеГнцудовлетворяющее условию резо)нанса (5). При таком условии измерительный сосуд 1 на структуре поляН 1 войдет в резонанс. С приемнойпетли 4 снимается сигнал пропорциональный добротности12 аа.13 до тех пор, пока частота собственных колебаний измерительного сосудапри таком возбуждении - колебанийтипа Н(фиг.36 ).а си, о не станет равно стоте генератот.е.-- -) (1,8420 Зто возможно при определенномобъеме Ч,Ч + Ч двух жидкостейтаком, что средняя по объему диэлектрическая проницаемость Я с обесаспечивает равенство (8), Измеритель ный сосуд на этой структуре поляЕвойдет в резонанс только приопределенном суммарном объеме двухжидкостей. С приемной петли 4 снимается сигнал, пропорциональный доб ротности Я, , определяемой уравнениемСигнал с выхода детектора 6 поступает на входы элементов сравнения блока 7. Под действием этого сигнала 2 элемент 20 сравнения занимает состояние с единичным выходным сигналом1, который поступает на вход 35 триггера 29, через элемент ИЛИ 38 на вход 39 триггера 32 и вход 36 триггера 37, При этом сигналом нулевого уровня Б = О с выхода триггера 29 закрывается клапан 1 О и прекращается подача первой жидкости в измерительный сосуд 1. Единичным сигналом Н= 1 с выхода триггера 32 посредством воздействия на коаксиальное реле 3 подключается первый вибратор 2 к выходу генератора СВЧ 18. Кроме того, единичный сигнал с выхода триг гера 37 0 эт = 1 поступает на вход клапана 11, который при этом соединяет полость измерительного сосудас трубопроводом подачи второй жидкости через открытый клапан 11. Начина .ется заполнение измерительного сосуда второй жидкостью.Вторая жидкость поступает в полость измерительного сосуда до тех пор, пока частота собственных колеба ний Е 1- н, пРи таком воздействии колебаний типа Е 1 не станет равной частоте питающего генератора, т.е.г ф (8) где55.Для случая а =е33 а частном случае при а = сЯ, = 0,456 а ( Я. (7) е 0,3 Цр 4 (11)Сигнал, пропорциональный добротности Яд , поступает на вход командного прибора и переводит элемент 21 сравнения в состояние, характеризуемое выходным сигналом 01 = 1. Этим сигналом триггер 37 переводится .в состояние с нулевым выходным сигналом У у = О, которым прекращается подача второй жидкости в сосуд Триггер 34 при поступлении на его вход 40 сигнала У= 1 также переводится в состояние с нулевым выходом 0= О, которым отключается второй вибратор 3 от генератора СВЧ. Сигнал единичного уровня с выхода элемента 21 сравнения, поступая на вход 27 триггера 26, переводит его в состояние снулевым выходом 0 = О, которым клапан 12 .переводится в состояние, при котором полость сосуда 1 соединяется с трубопроводом слива смеси жидкостей. Через элемент ИЛИ 4330 сигнал Б = 1 поступает на вход 31 триггера 32, переводя его в состояние с нулевым выходом П = О, которым отключается первый вибратор 2. Таким образом схема блока 7 переводит 5 ся в исходное состояниеПля получения новой дозы, состоящей из двух объемов различных жидкостей, необхо,димо вновь нажать кнопку 42 управления. При работе устройства для дозирования жидких сред в системе автоматического регулирования или управления на место кнопки 42 необходимо ,подключить выход соответствующего командного аппарата.Уровни сигналов, снимаемых с при;емной петли, пропорциональны добротностям, определяемым для различных включений вибраторов по Формулам (2), 20 ,(6) и (10), и отличаться один от ,другого, При этом уровень сигнала,соответствующий резонансу колебаний Е Ообольше уровня сигнала, соответ-ствующего резонансу колебаний Нц25 который больше уровня сигнала, соот.,ветствующего резонансу колебаний ЕщРезонансные частоты при различныхструктурах поля в предлагаемом устройстве равны частоте питающегоСВЧ-генератора. Как видно из (1),(4)и (9), частоты КЕ,ЕцЕ чО 1 Оотличаются значениями коэффициентовдиэлектрической проницаемости, т.е35 ьасм 1 Гася Значения днэлектриче ских прониц аемо стей смес ейГаси," "(1)пасв = И)зависят от объема жидкости в измерительном сосуде.Формула и з о б р е т е н и я.1. Устройство для дозированияжидких сред, содержащее генераторСВЧ, первый и второй вибраторы, один 45из которых выполнен в виде полой металлической трубки и установлен вцентре крьппки сосуда с дозируемойжидкостью, а другой выполнен в видеметаллического стержня и установленпо нормали к боковой стенке сосуда50на расстоянии ф/4 от крышки сосуда, где Лг - резонансная длина волныгенератора СВЧ, последовательно соединенные приемную петлю, детектор иблок управления, первый выход которо.го подключен к управляющему входутрехходового клапана, а второй выходчерез первое коаксиальное реле - к второму вибратору, выход генератора СВЧ соединен с управляющим входом первого коаксиальнс го реле, причем приемная петля расположена в стенке сосуда диаметрально противоположно второму вибратору и отделена, также как и вибраторы, от жидкости и стенок сосуда диэлектрическими вставками, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет обеспечения возможности дозирования двух жидкостей в заданном соотношении, оно содержит второе коаксиальное реле и первый и второй клапаны, установленные на трубопроводах подачи соответственно первой и второй жидкостей причем трехходовый клапан установлен на общем трубопроводе подачи жидкости,связанном с установленным в нижней части сосуда штуцером, выход генератора СВЧ связан с первым вибратором через второе коаксиальное реле, управляющий вход которого, а также управляющие входы первого и второго клапанов подключены соогветственно . к третьему, четвертому и пятому выходам блока управления.2Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е, е. с я тем, что блок управления содержит три элемента сравнения, связанных первыми входами с выходами соответствующих задатчиков опорных сигналов, импульсатор,пять триггеров, два элемента ИЛИ и кнопку управления, причем выход первого элемента сравнения подключен к Б-входам первого и второго триггеров, через импульсатор - к Б-входу третьего триггера и через первый элемент ИЛИ к К-входу четвертого триггера, выход второго элемента сравнения подключен через второй элемент ИЛИ к Я-входу четвертого триггера, к К-входу второго триггера и Я-входу пятого триггера, К-вход которого подключен к выходу третьего элемента сравнения, к К-входам первого и третьего триггеров и к второму входу первого элемента ИЛИ, выходы первого, второго, третьего,четвертого и пятого триггеров соединены соответственно с первым, четвертым, вторым, третьим и пятым выходами блока, вход которого связан с вторыми входами элементов сравнения, авторой вход второго элемента ИЛИ подключен к кнопке управления.