RU1772790C - Устройство дл автоматического дозировани жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено дл  автоматического дозировани  жидкостей. Цель изобретени  - повышение точности дозировани  при значительно отличающихс  по величине порци х жидкости. Цель достигаетс  за счет того, что устройство содержит расходную емкость с датчиком уровн , емкость- хранилище, трубопровод заполнени  и расходный трубопровод с запорными вентил ми , блоки управлени  запорными вен- тил ми, блок переключени  секций расходной емкости, перва  и втора  перегородки , снабженные первым и вторым затворами и раздел ющие расходную емкость на три секции. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию, предназначено дл  автоматического дозировани  .жидкостей и может быть использовано на красильно-от- делочных участках текстильных, трикотажных , меховых и других предпри тий легкой промышленности, а также в других отрасл х при необходимости дозировани  различных жидкостей, в том числе агрессивных, в зких , пульпообразных жидких сред и промстоков .

Известна автоматическа  транспортна  лини  дл  жидких химикатов, содержаща  емкость-хранилище, автоматизированный монтежю, трубопроводы, расходный бак, сифонные дозаторы, пневматический стабилизатор уровн  с пневматическим блоком управлени  и пневматическим автоматом дозировани  1.

Недостатком таких линий  вл етс  низка  точность дозировани , так как в основу их работы положен способ дозировани  по

времени, который дл  обеспечени  посто нной скорости дозировани  предполагает жесткую стабилизацию уровн  в расходном баке и давлени  воздуха, подаваемого на сифонные дозаторы, что вызывает необходимость применени  вспомогательных устройств , работающих с определенной погрешностью, вли ющей неточность дозировани . Это усложн ет устройство, снижает его надежность. Кроме того, перерыв в питании автомата дозировани  вызывает исчезновение информации об отправленном потребителю количестве химиката, восстановить которую невозможно.

Наиболее близким по технической сущности к изобретнию  вл етс  устройство дл  дозировани  жидкости, содержащее расходную емкость с посто нной по всей высоте площадью сечени  и встроенным датчиком уровн , емкость-хранилище, трубопровод заполнени , расходный трубопровод , потребитель и блок управлени  2.

(Л

С

XI

XI ю xi ю

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность отмерз малых доз при дозировании значительно отличающихс  по величине порций жидкости. В таком дозаторе расходна  емкость по объему соответствует максимальной дозе и при дозировании в нем небольших количеств жидкости относительна  погрешность может иметь недопустимо большую величину.

Если, например, при дозировании 1000 л относительна  погрешность будет 2%, то при отпуске дозы величиной 40 л она составит 50%. Поэтому на практике в этом случае обычно устанавливают два или три дозатора - на малые, средние и большие дозы. Этот недостаток усложн ет использование таких устройств дозировани  на объектах, вызывает дополнительные материальные затраты ,

Целью изобретени   вл етс  унификаци  устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  дозировани  жидкости, содержащее расходную емкость с встроенным датчиком уровн , емкость-хранилище, потребитель , трубопровод заполнени  и расходный трубопровод с запорными вентил ми, органы управлени  которых св заны с блоком управлени , содержит перегородки с затворами, раздел ющие емкость на секции, датчик уровн  установлен в первой секции, затворы снабжены органами управлени  и датчиками нижнего и верхнего положении, орган управлени  первого затвора подключен к выходу первого элемента ИЛИ, первым и вторым входами соединенного соответственно со вторым и третьим выходами переключател  секций, второй выход которого, кроме того, подключен к первому входу второго элемента И, орган управлени  второго затвора соединен с третьим выходом переключател  секций и первым входом третьего элемента И, первый выход переключател  секций подключен к первому входу первого элемента И, вторым и третьим входами соединенного с датчиками нижнего положени  первого и второго затворов, датчик верхнего положени  первого затвора подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, датчик верхнего положени  третьего затвора соединен с. третьим входом третьего элемента И, выходы первого, второго и третье- го элементов И соответственно, подсоединены к первому, второму и третьему входам второго элемента ИЛИ и к первой , второй и третьей сигнальным лампам блока индикации, выход датчика уровн  подключен к первому сходу устройства сравнени , выходом соединенного с инв Грсным входом триггера, вторым входом подключенного к входу блока индикации и выходу четвертого элемента И. первым входом соединенного с выходом второго элемента

ИЛИ, вторым - с задатчиком дозы, к пр мому входу триггера подключен элемент пуска, пр мой и инверсный выходы св заны с органами управлени  запорными вентил ми соответственно трубопровода заполнени  и

0 расходного трубопровода.

Вышеуказанные отличительные признаки за вл емого устройства не совпадают с известными по конструкции и это позвол ет сделать вывод, что предлагаемый

5 объект в сравнении с прототипом обладает существенными отличи ми. Анализ конструктивных особенностей изобретени  позвол ет сделать вывод, что поставленна  цель - унификаци  устройства - не вызыва0 ет сомнний, т.к. имеющиес  в базовом объекте - прототипе недостатки - низка  точность дозировани  в области малых доз, и, как следствие, усложнение устройства, вызывающие неудобства в эксплуатации,

5 устранены в за вленном объекте.

На чертеже представлена структурна  схема устройства.

Устройство дл  дозировани  жидкости содержит расходную емкость 1 с чуестви0 тельным элементом 2 датчика уровн  3, перегородками 4, 5, в которых установлены затворы 6, 7, снабженные блоками управлени  затворами 8,9 и датчиками верхнего 10, 11 и нижнего 12, 13 положений соответст5 венно, Датчик уровн  3 соединен с первым входом элемента сравнени  14, первый блок управлени  затвором 8 подключен через элемент ИЛИ 15 к второму и третьему выходам секций блока переключени  16 расход0 ной емкости, к третьему выходу которого подключен также второй блок управлени  9 затвором 7, первый выход подсоединен к первому входу элемента И 17, а второй и третий, кроме того, св заны с первыми вхо5 дами элементов И 18, 19. Второй и третий входы элемента И 17 соединены с датчиками 12, 13 нижнего положени  затворов 6, 7, вторые входы элементов И 18, 19 св заны с датчиком 10 верхнего положени  затвора 6,

0 третий вход элемента И 19 подключен к датчику 11 верхнего положени  затвора 7. Выходы элементов И 17, 18, 19 соединены с сигнальными лампами 20,21,22 блока индикации 23 и входами элемента ИЛИ 24, выхо5 дом подключенного к одному из входов элемента И 25, второй вход которого соединен с задатчиком дозы 26, а выход подключен к входам блока индикации 23 и элемента сравнени  14, выходом св занным с инверсным входом триггера 27, пр мой вход которого соединен с пусковым злематом 28, пр мой выход подключен к первому блоку управлени  29 запорного вентил  30 Mi трубопроводе заполнени  31, си эанным с емкостью хранилищам 32, а иншереный вы ход триггера 27 соединен со вторым блоком управлени  33 запорного вентил  34 на расходном трубопроводе 35, св зывающим емкость-хранилище 1 с потребителем 36, Элементы 14„,28 структурной схемы устройства вход т в блок управлени  37.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии расходна  емкость 1 не заполнена, сигнал датчика уровн  3 равен нулю, запорный вентиль 30 и затворы 6, 7 закрыты, запорный вентиль 34 открыт , блок переключений секций расходной емкости 16 находитс  в нулевом положении, В зависимости от того, какую величину дозы жидкости необходимо отпустить потребителю , переключатель секций 16, управл ющий затворами 6,7 через первый и второй блоки управлени  затворами 8,9 устанавливаетс  оператором в одно из трех рабочих положений , соответствующих нужному диапазону измерени . Первое положение блока переключений секций расходной емкости 16 соответствует диапазону дозировани  малых доз, второе - средних и третье - больших.

При дозировании малых доз жидкостью заполн етс  перва  секци  расходной емкости 1, средних доз - перва  и втора , больших доз - все три секции.

При дозировании малых доз оператор устанавливает переключатель секций 16 в первое положение, подава  единичный сигнал на один из входов элемента И 17. Так как при этом сигналы на втором и третьем выходах блока переключений секций расходной емкости 16 равны нулю, затворы 6, 7 остаютс  закрытыми, на второй и третий входы элемента И 16 поступают сигналы от датчиков 21, 13 нижнего положени  затворов 6,7, в результате чего на выходе элемента И 17 имеем единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 24 открывает по первому входу элемент И 25 дл  прохождени  по второму входу сигнала от задатчика дозы 26. Величина дозы жидкости устанавливаетс  задатчиком дозы 26 по одной из трех шкал блока индикации 23. Кажда  шкала соответствует своему диапазону измерений - малым , средним или большим дозам и освещаетс  сигнальными лампами 19,20,21 в зависимости от положени  блока переключений секций расходной емкости 16 и наличи  сигналов на выходах элементов И 17, 18 или 19.

Сигнал задатчика дозы 20 поступает также на один из входов элемента сравнени  14, другой вход которого св зан с выходом датчика уровн  3 в расходной емкости 5 1, Элемент сравнени  14 алгебраически суммирует ати два сигнала и при их рааен- стве выдает единичный сигнал на инверсный вход триггера 27, Однако о исходном состо нии, как говорилось выше, сигнал с 10 выхода элемента сравнени  14 рааэн нулю. При включении пускового элемента 28, которым может быть кнопка или ключ, переключаетс  триггер 27 и сигналом с пр мого выхода через орган управлени  29 открыва15 ет запорный вентиль 30 на трубопроводе заполнени  31. Вентиль 34 на расходном трубопроводе 35 при этом закрываетс , Жидкость иг емкости-хранилища 32 начинает поступать в первую секцию расходной

0 емкости 1, что вызывает пропорциональное увеличение входного сигнала датчика уровн  3. В тот момент, когда этот сигнал станет равным сигналу задатчика дозы 26 и в расходной емкости 1 окажетс  количество жид5 кости равное заданной дозе, элемент сравнени  14 срабатывает и переключает триггер 27 по инверсному входу в исходное состо ние. При этом сигнал на пр мом выходе триггера 27 исчезаете на инверсном

0 по вл етс , что вызывает закрытие вентил  30 и открытие вентил  34. Подача жидкости в расходную емкость 1 прекращаетс  и отмеренна  доза поступает по расходному трубопроводу 35 потребителю 36.

5 При дозировании средних доз переключатель секций 16 устанавливаетс  во второе положение, в котором выходной сигнал по вл етс  на его втором выходе, через элемент ИЛИ 15 и второй блок управлени 

0 запорным вентилем 8, открыва  затвор 6. Одновременно этот сигнал поступает на первый вход элемента И 18, на втором входе которого при полном открытии затвора 6 по вл етс  единичный сигнал с выхода дат5 чика 10 верхнего положени  затвора 6. Выходной сигнал элемента И 18 включает сигнальную лампу 21 блока индикации 23 и через элемент ИЛИ 24 открывает элемент И 25. Далее устройство работает также же, как

0 и при дозировании малых доз.

Работа устройства при дозировании больших доз отличаетс  тем, что блок переключений секций расходной емкости 16 устанавливаетс  в третье положение. При

5 этом сигналом с его третьего выхода откры- ваетс  затвор 7 и через элемент ИЛИ 15 затвор 6. Положение затворов 6, 7 контролируетс  датчиками 10, 11, сигналы которых , а также сигнал с третьего выхода блока переключений 16 секций расходной емкости подаютс  на входы элемента И 19. При наличии этих трех сигналов по вл етс  выходной сигнал элемента И 19, который через элемент ИЛИ 24 открывает элемент И 25 и включает сигнальную лампу 22, после чего становитс  возможным установить величину сигнала задатчика дозы 26 через элемент И 25 на входе элемента сравнени  14 по шкале больших доз блока индикации 23.

Применение данного устройства дл  дозировани  жидкости в отличии от прототипа позвол ет повысить точность дозировани  в области малых доз в дозаторах, рассчитанных на работу в широ ком диапазоне изменени  величины дозы жидкости. Так как в этих случа х с использованием известных устройств обычно примен ютс  несколько дозаторов на малые, средние и большие дозы с отдельными расходными емкост ми, трубопроводной обв зкой и блоками управлени , что усложн ет систему дозировани  в целом, то можно сказать, что использование за вленного устройства делает его универсальным при дозировании любых доз, а также значительно снижает первоначальные материальные затраты на его изготовление и площади дл  размещени  за счет использовани  одной расходной емкости, одного датчика уровн  и одного блока управлени . Устройство может быть выполнено с любой заданной относительной погрешностью дозировани , так как расходную емкость можно разделить на неограниченное количество секций, что позвол ет регулировать объем расходной емкости, а -следовательно, и величину максимальной дозы, относительно которой рассчитываетс  погрешность.

Claims (1)

1. Экономический эффект от внедрени  устройства достигаетс  за счет повышени  точности дозировани , позвол ющей, например , на предпри ти х легкой промышленности снижать потери химикатов и красителей, уменьшать брак при крашении изделий, снизить эксплуатационные расходы и первоначальные капительные затраты на изготовление и размещение устройства. Формула изобретени  Устройство дл  автоматического дозировани  жидкости, содержащее емкость- хранилище, первый и второй запорные вентили, первый и второй блоки управлени  запорными вентил ми, расходную емкость, к первой секции которой подведен трубопровод заполнени , подключенный к выходу первого запорного вентил , пропускной вход которого подключен к емкости-хранилищу , к первой секции расходной емкости подсоединены расходный трубопровод, подключенный к пропускному входу второго запорного вентил , подключенного выходом к потребителю, датчик уровн  с чувствительным элементом, размещенным в первой секции расходной емкости, элемент

   сравнени , пусковой элемент, RS-триггер, блок индикации, задатчик дозы, первый и второй элементы И, причем управл ющие входы первого и второго запорных вентилей подключены к выходам соответственно пер0 вого и второго блоков управлени  запорными вентил ми, выход датчика уровн  подключен к первому входу элемента сравнени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности дозировани  при зна5 чительно отличающихс  по размеру порций жидкости, в расходной емкости дополнительно образованы втора  и треть  секции, причем перва  и втора , втора  и треть  секции расходной емкости отделены друг от

   0 друга соответственно первой и второй перегородками , снабженными соответственно первым и вторым затворами, а также введены блок переключени  секций расходной емкости, первый и второй элементы ИЛИ,

   5 третий и четвертый элементы И, датчики верхнего положени  первого и второго затворов , датчики нижнего положени  первого и второго затворов, первый и второй блоки управлени  затворами, подключен0 ные соответственно к первому и второму затворам перегородок секций и входы которых подключены соответственно к выходу первого элемента ИЛИ и к первому входу первого элемента ИЛИ, к первому входу чет5 вертого элемента И, к первому выходу блоку переключени  секций расходной емкости, второй выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и к первому входу третьего элемента И, а третий выход

   0 - к первому входу второго элемента И, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам датчиков нижнего положени  первого и второго затворов, а выход - к первому информационному входу

   5 блока индикации и к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И и к второму информационному входу блока индикации , третий вход - к выходу четвертого

   0 элемента И и к третьему информационному входу блока индикации, а выход- к первому входу первого элемента И, второй вход которого которого подключен к выходу задатчика дозы, а выход - к управл ющему входу

   5 блока индикации и к второму входу элемента сравнени , выход которого подключен к R-входу RS-триггера, S-вход которого подключен к выходу пускового элемента, а пр мой и инверсный выходы подключены соответственно к входам первого и второго

   блоков управлени  запорными вентил ми, выходы датчиков верхнего положени  первого и второго затворов подключены соответственно к вторым входам третьего, четвертого элементов И к третьему входу четвертого элемента И.