Пьезометрическое весодозирующее устройство жидкости

"Промавтоматика" Изобретение относится к устрой ствам пьезометрического измерения и дозирования жидкостей, способных налипать в процессе слива отдозированной массы на станках жидкостей. Оно может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства. В микробиологической и медицинской промышленностях оно может найти при" менение при дозированных добавках питательных растворов в ферментерыв процессах производства лиэика и медпрепаратов. Я нефтехимической промышленности - при производстве лакокрасочных материалов.Известно устройство, для дозиро" вания жидкости, содержащее ультразвуковой приемно-излучающий преобра" зователь с подключенным к нему импульсным блоком, на входе которого установлен каскад отсечки, соединен" ный на выходе с формирующим блоком. Для повышения точности и надежности индикации уровня жидкости оно снаб" жено последовательно включенным пиковым приемно-усилительного блока,а выход аттенюатора - с управляемымвходом каскада отсечки 1.Недостатком известного дозатораявляется то, что приемно-излучающий акустический преобразователь установлен на стенке сосуда неподвижно и реагирует только иа наличие жидкости в заданной точке, т.е. реаги.0рует на заданный уровень, что не позволяет вести дозирование в единицах массы. При изменении плотности(удельного веса) дозируемого продукта или его температуры вес жидкости 13при постоянном уровне будет величиной переменной.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому устройству 20является дозатор объемно-дискретногодействия с коррекцией по плотностидозируемой среды, состоящий иэ дозирующей емкости с клапанами налива,промывки и слива и размещенной внутЬЕЗОИЕТРИЧЕСКОЕ ВЕСОДОЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТ 8 ЖИДКОСТЕЙ3 92ри ее пьезометрической трубки, подсоединенной одновременно к источнику стабилизированного давления иэлектроблоку пневмометрической схемыуправления 2 .Недостатком этого дозатора является невысокая точность дозированияобусловленная тем, что при многократном дозировании липкой жидкости слойее, оставшийся на внутренних стенкахмерной емкости уменьшает объем мерной камеры,Цель изобретения - повышение точности дозирования жидкостей способных к налипанию,Поставленная цель достигается тем,что устрбйство снабжено блоком синхронизации, блоком управления перемещением ультразвукового приемно-излучающего преобразователя с приводом,генератором одиночных импульсов,триггером "страт-стоп", блоком нели"нейных преобразований,1 накапливающимсумматором, блоком сравнения исчетчиком количества измерений. Приэтом блок синхронизации первым входом соединен с каналом ввода сигналана начало дозирования, вторым входом - с выходом генератора одиночныхимпульсов, третьим входом - с выходом блока сравнения, четвертым входом - с выходом счетчика количестваизмерений, связанного со вторым входом блока управления перемещениемультразвукового преобразователя, первый вход которого соединен с управляющим входом сброса счетчика импульсов, с управляющим входом накапливающего сумматора и первым выходомблока синхронизации, второй выход которого подключен к входу блока управления клапанами, а третий выхододновременно - к входу формирователяпередатчика, к первому входу триггераи первому входу формирователя логического сигнала, выход которого связан с вторым входом триггера, а выход последнего соединен с управляющимвходом счетчика количества измеренийи входом счетчика импульсов, гдесчетный вход подключен к выходу генератора высокочастотных импульсов, авыход - к входу блока нелинейных преобразований, выход которого подсоединен к входу накапливающего сумматора,выход которого связан с управляющимвходом пневмоэлектропреобразователя,выход последнего со вторым входом блока сравнения, первый вход которого0385 4 связан с каналом ввода значений весовой дозы одного цикла, причем ультразвуковой преобразователь закреплен на ходовом винте привода, подключенного к блоку управления возвратно- поступательным перемещением ультразвукового преобразователя.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.Пьезометрическое весодозирующее устройство жидкостей состоит иэ мерной емкости 1 с тр 5 опроводами 2 и 3, на которых установлены соответственно клапан 4 налива жидкости и,клапан 5 для ее слива.Внутри емкости 1 размещена пьезометрическая трубка 6, а снаружи установлен ультразвуковой приемно-излучающий преобразователь, 7 с возмож 5 1 О 15 ностьюперемещения по стенке емкости 1 вверх-вниз при помощи ходового винта 8, приводимого во вращение приводом 9 (например, реверсивным, двигателем). Пьезометрическая 20 трубка 6 подсоединена к блоку 10 подготовки воздуха, а через импульсную трубку 11 - к пневмопреобразователю 12. Блок 10 поддерживает установленный на заданном уровне расход воздуха через трубку 6.Управление процессом весового дозирования по заданной программе осуществляется схемой, включающей блок 13 синхронизации, блок 14 управления клапаном, блок 15 управления перемещения ультразвукового приемно-излуИ 30 ф И чарщего преобразователя 7, генератор16 одиночных импульсов, формирова"тель-передатчик 17, усилитель 18, .40 амплитудный дискриминатор 19, формирователь 20 логического сигнала,триггер старт-стоп 21, генератор 22высокочастотных импульсов, счетчик23 импульсов, блок 24 нелинейных преобразований, накапливающий сумматор25, блок 26 сравнения и советчик 27количества измерений, При этом одиниз входов блока 26 сравнения является каналом ввода значений весовой дозы одного цикла дозирования 28. Блок13 синхронизации первым входом соединен с каналом 29 ввода сигнала на начало процесса доэирования, вторымвходом - с выходом генератора 16 одиночных импульсов, третьим входом "с выходом блока 26 сравнения, а четвертым входом - с выходом счетцика27 количества измерений и со вторымвходом блока 15 управления, выход6которого связан с приводом 9. Пе выир д 9. Первыи щине слоя. Этим же импульсом триггервход блока 15 управления соединен с 21 устанавливается в положенииуправляющим входом сброса счетчика23 имп"Старт" и бтарт и локируется формирователь3 импульсов, а также с управляющим О логическог с го сиг ала на время пррвходом накапливающего сумматора 25хождения этого импульса. В момент наи с выходом блока 13 синхронизации, хождения триггера 21 в положениивторой выход которого подключен к ."Старт" счетч 23вхо блока 14 ивходу блока 1 управления клапанами, водит подсчет импульсов пост иг е пе вый вд р ыход соединен с клапаном с генератора 22 высокочастотных имналива 4, а второй выход - с клапа" 1 о пульсов, Ультразвуковой преобразованом 5 слива. Третий выход блока 13 тель 7 преобразует поступивший имсинхронизации подсоединен к входу пульсный сигнал в ультразвуковой имформирователя-передатчика 17, к пер- пульс котор " рпульс, которыи проходит через стенвому входу триггера 21 и к первому ку емкости 1 и нали и"ти и налипшии слои дозирувходу формирователя 20 логического 1 з емой среды, затем отражается от разсигнала. Выход формирователя-пере- дела среда-воздух и вновь поступаетдатчика 17 подключен к ультразвуко- на ультразвуковой преобразователь 7,вому преобразователю 7, выход кото- где преобразуется в электрическийрого соединен с входом усилителя 18, сигнал, который усиливается усилисвязанного выходом с входом ампли- в телем 18аув телем ,далее проходит амплитудныйтудного дискрйминатора 19, выход дискриминатор 19дискриминатор 9 и попадает на входкоторого соединен со вторым входом формирователя 20 логического сигнала,формирователя 20 логического сигна- на выходе которого формйруется логила связанного выходом со вторым вхо- ческий сигнал "Стоп" возв ащ и"звращающиидом триггера 21, выход которого под З триггер 21 в исходное состояние.соединен к входу счетчика 27 количест- Счетчиком 27 количества измерений ва измерений и управляющего входу фиксируется проведенное измерение. В .счетчика 23 импульсов. Счетный вход счетчик импульсов 23 поступает числосчетчика 23 импульсов соединен с ге- импульсов, пропорциональное толщинератором 22 высокочастных импульсов, зо не мерной емкостис налипшим слоем а выход - с входом блока 24 нелиней- жидкого продукта в одной точке эаменых преобразований, выход которого . ра. Информация с выхода счетчика 23 связан с входом накапливающего сум" импульсов поступает через блок 24 матора 25, подсоединенного выходом нелинейных преобразований на входк управляющему входу пневмопреобра- накапливающего сумматора 25. Сигналзователя 12, выход которого подклю- на выходе блока нелинейных преобразочен ко второму входу блока 2 б срав- ваний определяется следующим выраже-нения. нием 5(),Устройство работает следующим оби разом.где Т = 3,14;В исходном состоянии мерная ем- й - наружный радиус мерной емкость 1 опорожнена. Клапаны 4 и 5 за- , кости крыты. Ультразвуковой приемно-излу- д - суммарная толщина стенки чающий преобразователь 7 находится в мерной емкости и налипшего нижнем положении, Триггер старт-стоп . . слоя жидкого продукта в пер находится в положении "Стоп", а вой точке замера; счетчики 23 и 27 и накапливающий сум-, и - число замеров. матор 25 в нулевом состоянии. Число замеров эавйсит от величиныПри подаче по каналу 29 сигнала дискрета перемещения ультразвукового "дозирование" через блок 13 синхрозопреобразователя 7 и определяется по ниэации проходит первый импульс от формулегенератора 16 одиночных импульсовНи 1 на вход формирователя-передатчика 17 ьН с длительностью, обусловленной приме" где Н - минимальный фиксированный нением в ультразвуковом преобразо- уровень дозируемой жидкости;55вателе 7 типа пьезоэлемента, и сле- дН - дискрет перемещения ультра" довательно, зависящей от .толщины звукового преобразователя. стенйи мерной емкости 1 и налипшегоЗначение 51 заносится в накапливаюна ней максимально возможного по тол- щий сумматор 25 сигналом, поступающим9 9203 блок синхронизации первым входом сое-: динен с каналом ввода сигнала на начало дозирования, вторым входомс выходом генератора одиночных импульсов, третьим. входом - с выходом блока сравнения, четвертым входомс выходом счетчика количества измерений, связанного с вторым входом блока управления перемещением ультразвукового преобразователя, первый 1 ф вход которого соединен с управляющим входом сброса счетчика импульсов, с управляющим входом накапливающего сумматора и первым выходом блока син. хронизации, второй выход которого % подключен к входу блока управления клапана, а третий выход одновремен" но -.к входу формирователя-передат-.чика, к первому входу триггера и первому входу формирователя логического. гф сигнала, выход которого связан с вто. рым входом триггера, а выход последнего соединен с управляющим входом счетчика количества измерений и входом счетчика импульсов, где счетный: 2 з вход подключен к выходу генератора 85 10высокочастотных. импульсов, а выход к входу блока Нелинейных преобразо ваний, выход которого подсоединен к входу накапливающего сумматора, выход которого связан с управляющим входом пневмоэлектропреобразователя, выход последнего соединен со вторым входом блока сравнения, первый вход которого связан с каналом ввода зна чений весовой дозы одного цикла, причем ультразвуковой преобразователь закреплен на ходовом винте привода, подключенного к блоку управления возвратно-поступательным перемещениеи ультразвукового приемно-излучающего преобразователя по высоте мерной емкости. Источники информации, принятые бо внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Ю 581380, кл. а 01 Г 13/00.2. Дозатор А-ф-ЕК"Новое в автоматизации производства дрожжей. И., ЦНИИТЭИ "Пищепром", 1976, с, 9- 13 (прототип).