CS251268B1 - Zařízeni k měření rychlosti poklesu hladiny substance v zásobníku - Google Patents

Abstract

Týká se oboru číslicových měření, a řeSí problém měření rychlosti poklesu hladiny substance v zásobníku se spojitým nebo kvazispejitým,edběrem této substance, s občansným doplňováním obsahu zásobníku. Podstata zařízení spočívá v tom, že pehyblivá sonda, ovládaná zvedákem, koná svislý kmitavý pohyb v oblasti hladiny substance v zásobníku a kopíruje tuto hladinu, osa zvedáku je spojena s inkrementálním rotačním čidlem, jehož výstupji jsou přes vazební členy a soustavu hradel, ovládaných signálem bloku signalizace plnění zásobníku, spojeny se vstupy vratného čítače, dále signál bloku signilizace plnění zahrazuje tok impulsů grnerátoru doby měření pro vratný čítač, čím se dosahuje měření pouze v době poklesu hladiny substance v zásobníku. Rychlost poklesu hladiny substance v zásobníku je úměrná četnosti impulsů načítaných ve vratném čítači, při konstantní předvolená době měření. Zapojení může být využito při měření automatizovaných systémů řízení v oblasti číslicového měření'rychlosti poklesu hladiny substance v zásobnících se spojitým nebo kvazispojitým,odběrem této substance a občasným doplňováním zásobníků substancí.

Description

Vynález se týká zařízení k měření rychlsosti poklesu hladiny substance v zásobníku.

Jsou známá zařízení k měření rychlosti poklesu hladiny substance v zásobníku využívající pohyblivé sondy k indikaci polohy hladiny substance v zásobníku s následným nutným výpočtem rychlosti poklesu hladiny; Měření je namáhavé, zdlouhavé, vyžaduje neustálou pozornost Obsluhy, neuvažuje problém doplňování substance v zásobníku.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení k měření rychlosti poklesu hladiny substance v zásobníku podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pohyblivá sonda je mechanicky spojena se zvedákem, který je meehanicky spojen s inkrementálním rotačním činidlem, jehož první výstup je spojen se vstupem prvního vazebního členu, jehož výstup je spojen se signálním vstupem prvního hradla, jehož výstup je spojen a prvním signálním vstupem vratného čítače, druhý výstup inkrementálního rotačního čidla je spojen se vstupem druhého vazebního členu, jehož výstup je spojen se signálním vstupem druhého hradla, jehož výstup je spojen druhým signálním vstupem vratného čítače, přičemž časovači vstup vratného čítače je spojen přes výstup třetího hradla a signální vstup třetího hradla's:výstupem generátoru taktovacích impulsů a dále je k vratnému čítači připojen analogový.výstup, jež je prvním výstupem zařízení a číslicový výstup vratného čítače, který je druhým výstupem zařízení, přičemž řídicí vstup prvního hradla, řídicí vstup druhého hradle, řídicí vstup třetího hradla jsou připojeny na výstup bloku signalizace plnění.

Blok signalizace plnění sestává ze vstupu signálu zahájení plnění, který je spojen se vstupem třetího vazebního členu, jehož výstup je spojen 9e vstupem česovaciho obvodu·

Blok signalizace plnění sestává ze vstupu signálu zahájení plnění, který je spojen se vstupem črvrtého vazebního členu, jehož výstup je spojen s nastavovacím vstupem paměti, přičemž mazací vstup paměti je spojen přesvýstup pátého vazebního členu a vstup pátého vazebního členu se vstupem signálu ukončeni plnění.

Zařízení podle vynálezu představuje kompaktní systém k automatickému měření rychlosti poklesu hladiny substance v zásobníku s občanským doplňováním této substance.

Zařízení k měření rychlosti poklesu hladiny.substance k zásobníku podle vynálezu je zobrazeno na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je zobrazen zvedák Z pohyblivé sondy který je mechanicky spojen s inkrementálním rotačním činidlem §, jehož první výstup je spojen se vstupem Drvního vazebního členu VI. jehož výstup je spojen se signálním vstupem prvního hradla Hl., jehož výstup je spojen s prvním signálním vstupem aj. vratného čítače C, druhý výstup s2 inkrementálního rotačního čidla S je spojen se vstupem druhého vazebního členu £2, jehož výstup je spojen se signálním vstupem druhého hradla H2. jehož výstup je spojen s druhým signálním vstupem ¢2 vratného čítače C, přičemž časovači vstup cj vratného čítače C je spojen přes výstup třetího hradle H3 a signální vstup třetího hradla HJ s výstupem generátoru G taktovacích impulsů a dále je k vratnému čítači £ připojen analogový výstup c£, jež je prvním výstupem zařízení, číslicový výstup sí vratného čítače C, kteýý je druhým výstupem zařízení, přičemž řídicí vstup hl prvního hradla H1 řídicí vstup Ji2 druhého hradla H2, řídicí vstup h3 třetího hradla H3 jsou připojeny na výstup bloku i signalizací plnálií.

Na obr. 1a je zobrazen blok i signalizace plnění, který sestává ze vstupu K signálu zahájení plnění, který je spojen se vstupem třetího vazebního členu V3. jehož výetup je spojen se vstupem třetího vazebního členu £3, jehož výstup Je spojen se vstupem časovacího obvoiu T.

Na obr. 2 je zobrazen blok Ί. signalizace plnění,,který sestává.ze vátupuK signálu záhéjení plnění, který je :spojen:se vstupem čtvrtého vazebního členu V4. jehož'výstup '' je spojen s nastavovacím vstupem ml paměti U, přičemž mazací vstup m2 paměti je spojen přes výstup pátého vazebního členu V5 a vstup pátého vazebního členu V5 se vstupem K1 signálu ukončení plnění.

Funkce zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že pohyblivá sonda k indikaci hladiny substance v zásobníku využívá buáto kapacitního, radiačního nebo jiného principu. Pohyblivá sonda koná svislý kmitavý pohyb pomocí zvedáku Z s regulačním zařízením pracujícím,tak, že při poklesu pohyblivé sondy pod úroveň hladiny substance je tato skutečnost indikována regulačním zařízením zvedáku, které mění směr pohybu zvedáku Z, pohyblivá sondě se zvedá až do místa nad hladinou substance v zásobníku. Tato skutečnost je indikována regulačním zařízením zvedáku, které změní směr pohybu pohyblivé sondy směrem dolů atd. Velikost kraitavého pohybu pohyblivé sondy za účelem kopírování hladiny substance v zásobníku je určena vlastnostmi regulačního zařízení, zabezpečujícího svislý oohyb pohyblivé sondy. V zájmu přesnosti měření má být velikost kopírujícího kmitavého pohybu pohyblivé sondy oe nejmenší. Velikost intervalu svislého pohybu pohyblivé sondy závidí na technologickém uspořádání zařízení, u kterého se měření rychlosti poklesu hladiny substance provádí. Může to být výška zásobníku, oblast sazebny vysoké pece apod.

Osa zvedáku Z je spojena s osou inkrementálního rotačního čidla S se známým převodem polohy pohyblivé sondy a výstupní četností impulsů.

Vratný čítač C je složen z vratného čítače s binárními vystupy spojenými se vstupy paměti - střadače k uložení dat na konci vzorkování, s výstupy paměti - střadače spojenými se vstupy číslicově analogového převodníku, s vnitřním řízením přenosu dat do paměti na konci vzorkováni a nulováním, na jehož signálních vstupech jsou hradla zapojena řídicími vstupy na vnitřní vzorkovací obvod. Šizení vzorkování vratného čítače C se provádí s&edem taktovacích impulsů přivedených z vnějěího generátoru G taktovacích impulsů přes vnějěí třetí hradlo H3 na časovači vstup c3 obvodu vzorkování vratného čítače C.

době měření určené vnitřním vzorkovacím obvodem vratného čítače C jsou oři poklesu pohyblivé sondy impulsy na výstupech s1 a s2 inkrementálního rotačního čidla S načítévány do vratného čítače C, při Zvedání pohyblivé sondy jsou impulsy na výstupech si a s2 inkrementálního rotačního čidla S odčítávány z vratného čítače C. Využitím sledu impulsů inkrementálního rotačního čidla S generovaných na prvním výstupu sl a druhém výstupu s2 a vzájemně časově posunutých dochází k rozlišeni směru pohybu pohyblivé sondy vratným čítačem C. S poklesem hladiny substance v zásobníku zvětšuje se četnost impulsů ve vratném čítači C Dojde-li v době měření k plnění zásobníku je tato skutečnost indikována blokem J. signalizace plnění signálem trvání plnění, signálem zahájení plnění, nebo signálem ukončení plěnl. Tyto signály v závislosti na modifikaci zařízení zahradí na požadovanou dobu plnění oba signální vstupy cl a c2 včetně časovacího vstupu c3 vratného čítače C dochází k zastaveni odměřování doby čítání zastavením generování doby vzorkování vratného čítače C v dobách plnění zásobníku, které pokračuje po ukončení plnění zásobníku.

Tak dosáhneme stabilní doby čítání impulsů od inkrementálního rotačního čidla S v době poklesu hladiny substance v zásobníku. Po ukončení doby čítání určené vnitřním vzorkovacím obvodem vratného čítače C je údaj vynulován a měření může být opakováno. Načítání četnosti impulsů je úměrná rychlosti poklesu hladiny substance v zásobníku při konstantní době měření.

Zařízení zobrazeno na obr. 1 využívá k překrytí intervalu plnění zásobníku signál trvání plnění, který po dobu plnění zásobníku zahrazuje řídicí vstupy hradel H1. H2. H3.

Zařízení zobraz·*· na obr. 1a zyužívá k překrytí intervalu plnění zásobníku signál zahájení plnění, který inicializuje česevací obvcd T a po předvolenou dobu delší než doba plnění zásobníku jsou zahrazeny řidiči vstupy hradel H1. H2. H3.

I

Zařízení zobrazeno na obr. 2 využívá k ořekryií intervalu plnění zásobníku signál zahájení plnění, který uvede pamět M áo stavu plnění zásobníku s následným zahrazením říčícính vstupů hradel H1. H2. M3. Ukončení plnění je dáno signálem ukončení plnění, který uvádí pame£ M do stavu ukončení plnění s následným odhrazení řídicích vstupů hradel Hl.,

H2, SiPrvní až pátý vazební člen V) až V5 zajiělují napětové přizpůsobení signálů případně požadované galvanické oddělení, s využitím optokaplerů. Generátor taktovacích impulsů G je zdrojem řídicích impulsů pro vytvoření požadovaného intervalu - vzorku měření.

Konkrétní provedení zařízení podle vynálezu může být využito kupř. k měření rychlosti poklesu hladiny závážky vysoké pece. Necht převod výškového pohybu pohyblivé sondy a výstupní četnosti impulsů inkrementálního rotačního čidla S je 1 000 imp/lm.

Pokud kupř. v době 300 sec pokleene hladina zavážky o 1,20 m, pak rychlost poklesu hladiny zavážky je v ~ 1'2^m = 4 . 10m/sec;

300 eec

Obecný vztah pro rynhlost poklesu hladiny zavážky je v = k . 1= * . č ; t t kde : i - rychlost poklesu

Jí - konstanta úměrnosti £ - četnost impulsů načítaná v době t i - doba měření (konstanta)

Po dosazení předchozích hodnot:

* - ] ’^2m 3Ó0 sec k = 0,001 ;

ť = 300 sec ;

„-6

3,33 . 10 .č; m/sec

Vynález nachází uolatnění při měření rychlosti poklesu hladiny substance v zásobníku u věech technologických procesů, kée zásobník tvoří mezivýrobní akumulační kapacitu se spojitým nebo kvazispojitým odběrem substance ze zásobníku s občasným relativně krátkodobým doplňováním substance do zásobníku.

Model zařízení podle vynálezu je rovněž realizovatelný nomocí číslicových počítačů jako součástí řídicích systémů technologických procesů.

Zařízení k měření rychlosti poklesu hladiny substance v zásobníku může být aplikováno při výstavbě automatizovaných systémů řízení v řadě průmyslových odvětví.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1 . Zařízení k měření rychlosti poklesu hladiny substance v zásobníku obsahující pohyblivou sondu vyznačená tím, že zvedák (Z) pohyblivé sondy je mechanicky soojen s inkrementálním rotačním čidlem (S), jehož první výstup (sl) je spojen ee vstupem orvního vazebního členu (VI), jehož výstup je spojen se signálním vstupem prvního hradla (Hl), jehož výstup je soojen s prvním signálním vstupem (cl) vratného čítače (C), druhý výstup (s2) inkrementálního rátačního čidla (S) je spojen se vstupem druhého vazebního členu (V2), jehož výstup je spojen se signálním vstupem druhého hradla (Ή2), jehož výstup je spojen s druhým signálním vstupem (c2) vratného čítače (C), přičemž Časovači vstup (c3). vratného čítače (C), je spojen přes výstup· třetího hradla (H3) a signální vstup třetího hradla (H3) β výstupem generátoru (G) taktovacích impulsů a dále je k vratnému čítači (C) připojen analogový výstup (c4), jež je prvním výstupem zařízení a číslicový výstup (o5) vratného čítače (C), který je druhým výstupem zařízení, přičemž řídicí vstup (hl) prvního hradla (Hl), řídicí vstup (h2) druhého hradla (H2), řídicí vstup (h3) třetího hradla (H3) jsou připojeny na výstup bloku (1) signalizace plnění.
2. 2. Zařízeni podle bodu 1 vyznačené tím, že blok (1) signalizace plnění sestává ze vstupu (K) signálu zahájení plnění, který je spojen se vstupem třetího vazebního členu f/3), jehož výstup je spojen se vstupem časovaciho obvodu (T).
3. 3. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tim, že blok (1) signalizace pjnění sestává ze vstupu (K) signálu zahájení plnění, který je spojen se vstupem čtvrtého vazebního členu (V4), jehsž výstup je spojen s nastavovacím vstupem (ml) paměti (M), přičemž mazací vstup (m2) paměti (K) je spojen přes výstup pátého vazebního členu (V5) a vstup pátého vazebního členu (V5) se vstupem (Kl) signálu ukončení plnění.