Устройство для контроля и дозирования керамических суспензий

) Заявитед 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ДОЗИРОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ СУСПЕНЗИЙ ного Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано как автономно, так и в составе автоматизированных систем управления процессом приготовления кера мических суспензий в фарфоро-фаянсовой3 промышленности, а также бетонных и ра-, створных смесей в других отраслях.Известен дозатор жидкости, содержащий резервуар, кснцуктометрический датчик и релейную схему Щ.10Однако данное устройство не обес чивает точность доэирования перемен обьема керамических сус пензий.Наиболее близким к изобретению по15 технической сушности является дозатор жидкости, включакиций емкость, неподвижные.электроды (датчики верхнего и ниж-него уровня) и зацаюший подвижный электрод, исполнительные органы с бесконтактными датчиками положения, элементы сигнализации, червячный редуктор, электродвигатель, сельсинприемник, делители напряжений, нуль-органы, электроме ханическое реж, полупроводниковые ло гические элементы И, ПАМЯТЬ, усилители мошности, блок питания, кнопку управцепения Г 23.Не достатками известного являются ,использование цвух неподвижных электро- . цов и задающего подвижного электрода с резьбой, постоянно погруженйых в жидкость, что привоцит к налипанию вязких частиц на электроды, в результате чего понижается чувствительность схемы и на дежн ость подвижной части устройства; невысокая точность цоэировання вязких жид-костей вслвдствие стекания по электродам, что приводит к сохранению на некоторое время электрической цепи между элект)0 дами и жидкостью после выцачи дозы н клапан слива остается открыт до разру щения контакта; невозможность измерения переменного обьема жидкости в емкостям и выдачи переменных доз порциями вслед ствие отсутствия обьективного контроля уравня жидкости в емкостиф значитеи ные погрешности в системе задания дозы юи93028 лого-реостатным задатчиком; ограниченная воэможность применения устройствауправления при реализации установленнойдозы для различных обьемов емкости.Бель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства,Поставленная цель достигается тем,что в дозатор жидкости, содержащий емкость с задающим подвижным электродом, 10связанным с входом усилителя, электропвигат,ель со шкивом, исполнительныеэлементы, индикатор, введены последова-тельно соединенные блок ввода информации и блок сравнения, блок управления, 15ключевые элементы, подвижную каретку,преобразователь угол-код, датчики положения каретки и формирователь команд,причем задающий подвижный электрод соединен с подвижной кареткой, установленной с возможностью перемешения по направляющим и кннетически связанной сошкивом электродвигателя, на валу которого установлен преобразователь угол-коп,выходом подключенный к второму входу 25блока сравнения и к первому входу индикатора, вторые входы которого соединеныс соответствующими выходами формирователя команд и первыми входами блока управления, а третий вход - с первым выходом блока ввода, первые входы формирователя команд подключены соответственно к вторым выходам блока ввода информации, вторые входы соответственно квыходам блока сравнения, третий вход -квыходу усилителя, а че 4 ертый вход - квыходу датчика положения каретки, первый вход электродвигателя подключен. кодному из выводов обеих обмоток испотьнительных элементов и к первой клеммеисточника питания, второй и третий вхо ды электродвигателя и другие выводы обмоток исполнительных элементов черезсоответствующие ключевые элементы подключены к второй клемме источника пита 45ния, а управляющие входы ключевых элементов соединены с соответствующимивыхопами блока управления. 1 4ропвигатель 8, впускной и выпускной клапаны 9 и 10, ключевые элементы 11, усилитель 12, блок 13 управления, преобразователь 14 угол-код индикатор 15, ,блок 16 сравнения, блок 17 ввода информации, формирователь 18 команд.Формирователь команд 18 содержит схему 19 разрешения перемещения электрода "Вверх", схему 20 разрешения перемещения электрода Внизу, схему 2 1 разрешения наполнения емкости, схему 22 разрешения выдачи дозы.Схема 19 содержит логические элементы 2 И-НЕ и й,в -триггер, первый вход которого соединен с выходом элемента 2 И-НЕ, одним входом соединенным соответственно с третьими входами К,б-триггера и схемы, и пругим входом с выходами й,б -триггера и схемы. Второй и четвертый входы В, 5- григгера соединены с вторым и первым входами схемы.Схема 20 содержит пва логических элемента 2 И-НЕ и Р, Я -триггер. Первый вход Р,Э -триггера соединен с выходом первого элемента 2 И-НЕ, один вход которого соединен с пятым входом схемы, другой вход соединен с выхо- дом Р, 5 -триггера и схемы. Третий вход Р,Ь -триггера соединен с одним. из входов второго элемента 2 И-НЕ и четвертым входом схемы. Второй и пятый входы Р,б -триггера соединены с вторым и первым входами схемы.Четвертый вход Й,8 -триггера соединен с выходом второго элемента 2 И-НЕ)другой вход которого соединен с третьим входом схемы.Схема 21 содержит логические элементы ЗИ-НЕ и Р,б триггер, выход которого является выходом схемы, первыйвход Й,З -триггера соединен с первымвходом элемента ЗИ-НЕ и четвертымвходом схемы. Третий вход Р, б-триггера соединен с выходом элемента ЗИНЕ, второй и третий, входы которого являются соответственно третьим, пятымвходами схемы.Схема 22 содержит Я,В -триггер, первый, второй и третий входы которого являются третьим, вторым и первым входа: ми схемы, а первый и второй выходы Р,Я -триггера - первым и вторым выходамисхемы,На фиг. 1 изображена структурная схема устройства дл контроля и доэиро вания керамических суспензий; на фиг.2- структурная слема блока управления,Устройство для контроля и позирования керамических суспензий (фиг. 1) содержит емкость 1, задаюший подвижный эж троп 2, подвижную каретку 3, направляющие 4, датчик 5 положения каретки, токосьемиый контакт 6, шкив 7, электВторой и четвергый входы Р,В триг- гера соединены с вторым и первым входами схемы.93028 1 5Блок управления (фиг. 2), соаержит четыре независимые каналы управления, кажаый из которых состоит из.схемы 23, синхронизации, генератора 24 импульсов, усилителя 25 мощности. 5Устройство работает слеаующим образом.В исхоаном состоянии задающий. эжктроа нахоаится в положении, соответствующем выданной дозе суспензии оИсхоая из плотности поаготовжнной керамической суспензия, оператор, с помощью блока 17 ввода устанавливает в цифровом виде значение требуемой аозы. Блок 16 сравнения, сравнивает цифровые 15 коаьг, поступающие с выхоаов блока 17 ввоаа и преобразователя 14 угол-код,При: сравнении цифровых коаов.на первом выходе блока 16 сравнения образуется потенциал лощческогоО, а на втором вы. э хоае потенциал логической1. Потенциал логического "О поступает нв третьи вхо ,аы схем 19 и 2 1 разрешения перемещения эжктроад "Вверх и наполнения ем косгие 25Поа возаействием потенциала логического Она выхоае схемы разрешения перемещения эжктроаа "Вверх образуется потенциал логической 1, который поступает на четвертый вход блока 13 управленя яэВыходной потенциал блока 13 управления разрешает открытие соответствующего ключевого элемента и поаачу напряжения питания на обмотку электроавигвтеля с кжмм первоговхоаа устройства,Э 5 в результате чего зааающий электрод перемещается до тех пер, пока на выхоавх блока 16 сравнения не образуются потенциалы логической 1", а на выхоае схе: Юмы 19 разрешения перемещения электраа Вверх логического Опоа воэаействнем которого блок 13 управжниязапрещает поцачу напряжения питания на электроавигатель.45С первого выхоца блока сравнения ло тенцивл логической 1 поступает на трэтьи входы схем разрешения перемещенияэжктроааВверхи наполнения емкости,на выхоае которой образуется потенциаллогической 1, поступающий на первыйвхоа блока 13 управления.Блок 13 управжниц через соответст-.вующий ключевой элемент разрешает открыгие впускного клапана 9 аля наполне ния емкости суспензий с зааающим эжктроаом, положение которого в емкости соответствует установленной аозе. При контактировании задающего электрода с суспензией вхоаное сопротивление схемы 12 усилителя резко уменьшается, в результате чего выхоаной сигнал посжанего в вице логического Опоступает ив чею вертые входы схем 20 и 21 разрешения перемещения элэкгроаа Вниз и наполнения емкости. При этом иа выхоце схемы 21 образуется потенциал логического О, поа возаействием которого блок 13 управления запрещает поавчу напряжения питания на выпускной клапан 9.Разрешение прсцесса цозкроввния осу ществляется по команде оператора Дозированиечерез блок 17 ввоаа, нв соотвэ 1 сгвующем контакте третьего выхода которого образуется потенциал логического О", поа возаействием которого нв вйаром выходе схемы 22 разрешения выдвщг цо зы образуется потенциал логической ф" 1, а на первом выхоце потенциал.логическогоО, который поступает на пятый вха 1схемы 21 разрешения наполнения емавс ти, блокируя ее ао окончания выдачи цозы суспензии. Потенциал логнческой 1 с второго выхоаа схемы 22 разрешения выаачи цозы поступает иа второй вхоа блока 13 управ жния и третий вхоа схемы 20 разрешения перемещения электроцв Вниз. Блок 13 управления разрешает соответствующему ключевому элементу включение выпускаего клапана 10, через который происховю" выдача уствковжнной аозы суспензав. При выавче дозы происхоаит разрыв конева.э между суспензией и эаавюшям эжктрецвв. при этом нв выхоае усилителя 12 об)вау ется потенциал логнческой 1, постатнее щий йа четвертый вхоц схемы 20 рвариев ния перемещения эжктроаа Вниз, ааааа ной потенциал которой через блок 13 уе равжния и соогветсгвуюгций ключевой элемент разрешает перемещение электроаа внкз. Таким обрвзоМ, элекгроа осуществляет сжженке эа сжввэмой суспэнзиэй аотэх пор, пока окончится выцачв вовы. Ирк нвтакэиии каретки 3 кв цатчак 5 положения на выхоае посжанего образуется потенциал жгичэского О, который, посту ,цвя нв третий вхоа схемы разрешения выцвчк цоэы, опращцыввег Я,В -триггер. с второго выхоцв которого потенциал логичэ ского фОэрээ блок 13 управления а соответствующий ключевой эжмент отсекает выпусаой лапа, в также через схэму 20 рвэрэшэккя йврэмэщвния элвктроав Вниз, блок 13 ущавлевия и соответствующий ключввой элэмэит эвцрэщвэт пэрэмэщэкае кврвтак 3.1 8Таким образом, прецлагаемое устройство контроля и цозирования керамичесих суспензий обеспечивает: программное задание от оператора или ЭВМ значений цоз, исходя из плотности керамических суспензий; автоматическое заполнение емкости суспензией до уровня, определяемого положением зацающего электрода; измерение переменного объема суспензий с выдачей результатов на цифровое табло индикатора;1 выцаЧу переменных табло индикатора; выдачу переменных объемов суспензии порциями; световую сигнализацию процесса наполнения и слива суспензии, перемещения и останова задающего электрода и другие операции по управлению устройством. ф ормула изобретения Устройство цля контроля н цозирования керамических суспензий, содержащееемкость с зацаюшим подвижным электродом, связанным с входом усилителя,электродвигатель со шкивом, исполнительные элементы и индикатор, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с.целью повышенияточности и расширения функциональныхвозможностей устройства, оно содержитпоследовательно соединенные блок вводаинформации и блок сравнения, блок управления, ключевые элементы, подвижнуюкаретку, преобразователь угол-код, датчик положения каретки и формирователькоманд, причем задающий подвижныйэлектрод соединен с подвижной кареткой,установл.иной с возможностью перемещения по направляющим и кинематическисвязанной со шкивом электродвигателя,на валу которого установлен преобразователь угол-код, выходом поцклкненный квторому входу блока сравнения и к первому входу индикатора, вторые входы которого соединены с соответствующими. выходами формирователя команд и первымивходами блока управления, а третий входс первым входом блока ввода, первыевходы формирователя команд подключенысоответственно к вторым выходам блокаввода информации, вторые входы соответственно к выходам блока сравнения, третий вход - к выходу усилителя, а четвертый вход - к выходу датчика положениякаретки, первый вход электродвигателяподключен к одному из выводов обеих обмоток исполнительных элементов, и к пегвой клемме источника питания, второй итретий входы электродвигателя и другиевывоцы обмоток исполнительных элеменТакое рещение позволяет: уменьшить количество электроцов и использовать констф 3 цщию устройства без погружения в суспеизию электродов; повысить точность цозирования вслецствие наличия точечного такта между поверхностью суспензии и электродом, а также отсутствия в устройстве аналогового реостатного за-датчикщ использовать аппаратурную часть устройства в системах цозировачия цля различных объемов емкостей. 7 93 028Индикатор 15 обеспечивает оператору воэможность визуального контроля на цифровом табло значений установленных доз суспензии в емкости. Кроме того, процесс наполнения и слива суспензии, перемещения 5 и останова электрода и другие операции сопровождаются световой сигнализацией.,Для управления процессом контроля и дозирования в замкнутом контуре от ЭВМ в устройстве предусмотрены вывод циф рового кода с выхода преобразователя угол-коц вых, 1 и второй вход в блоке 17 ввода.Измерение плотностй подготовленной суспензии осуществляется датчиком плот ности, имеющим унифицированный выход в виде сигналов постоянного тока, которые через аналого-цифровой преобразователь вводятся в ЭВМ.В зависимости от измеренной плотнос ти суспензии ЭВМ по соответствующей программе вычисляет значение требуемой дозы. Управление процессом цозирования может быть реализовано при использовании ЭВМ в режиме задатчика или в режиме ло.25 гического управления.В режиме задатчика ЭВМ через модуль управления выдает значение вычисленной цозы в виде цифрового коца на второй вход блока ввода. Исходной инфор- зО мацией ЭВМ в режиме логического управления является цифровой коц, снимаемый с выхода преобразователя угол-код, соответствующий положению, задающего электрода в емкости. С учетом плотности суспензии и ее объема в емкости ЭВМ вычисляет и выдает временные потенциалы через модуль управления на второй вход блока ввоца.Таким образом, для реализации про цесса контроля и доэирования переменного объема керамических суспензий доста, точно в устройстве испольэовать один подвижный электрод, контактирующий с успензцей только в момент его сопри косновения и обеспечивающий непрерывное слежение за процессом выдачи дозы.93028тов через соответствующие ключевые элементы подключены к второй клемме источника питания, а управляющие входы ключевых элементов соединены с соответству,ющими;выходами блока управления.3Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1 101. Авторское свидетельство СССР% 248991, кл. Я 01 Г 1 Э/00,1972. 2, Авторское свидетельство СССРМ 290264, кл, Я 05 Й 7/06, 1972Составитель Л. ЦаллаговаРедактор Р. Цицика Техред М, Надь Корректор С. Шекмарз 3470/63 Тираж 908 ПодписВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4илиал ППП Патент, г. Ужгароп, ул, Проектная, 4