RU2646U1 - Прибор для дозированного разлива жидкостей - Google Patents

Abstract

1. Прибор для дозированного разлива жидкостей, содержащий клапан, установленный на трубопроводе с постоянной скоростью истечения жидкости, и блок управления клапаном, отличающийся тем, что в него введены блок времени, первый и второй входы которого соединены с клавиатурами задатчиков времени дозы и времени паузы, и блок индикации и контроля с индикатором, причем первый и второй выходы блока времени соединены через переключатель с первым входом блока индикации и контроля, первый и третий выходы блока времени соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления, а четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы блока времени подключены соответственно к второму, третьему, четвертому, пятому и шестому входам блока индикации и контроля.2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что блок времени содержит генератор импульсов, включающий кварцевый задающий генератор, выход которого соединен с входами первого и второго делителей, первый и второй преобразователи параллельного кода в длительности импульсов дозы и паузы соответственно, третий делитель на десять, схему "И", схему "ИЛИ", D-триггер, одновибратор и дифференцирующую цепь, при этом первый и второй входы блока времени соединены с информационными входами преобразователей, тактовый вход первого преобразователя подключен к тактовым входам третьего делителя на десять и одновибратора, С-ходу D-триггера, выходу второго делителя и шестому выходу блока времени, пятый выход которого соединен с выходом первого делителя, прямой выход первого преобразователя подключен к первому входу схемы "ИЛИ" и счетному входу одновибратора, выход которого соединен с третьим

Description

Предлагаемая полезная модель относится к приборостроению, а именно к устройствам автоматического дозирования жидких сред и может быть использовано в химической, медицинской, пищевой и биологической отраслях промышленности.

Известны устройства автоматического дозирования жидких сред как замкн}того, так и разомкнутого типа. Так, известен автоматический дозатор замкнутого типа, защищенный авторским свидетельством СССР № 838362, м.кл. 3 G01F11/00, публ. 1981г. Устройство содержит расходомер, подключенный через коммутирующее устройство к счетчику с задатчиком дозы, управляемый генератор, схему управ ения, коммутирующее устройство и вентиль, установленный на трубопроводе дозируемого материала. Дозатор имеет два режима работы: дозирования и контроля. В режиме дозирования происходит сравпение в счетчике числа импульсов в выходном сигнале расходомера с введенным в задатчик значением дозы и подача через схему управления сигнала запирания вентиля.

В режиме контроля происходит сравнение в счетчике числа импу.ьсов от управляемого генератора со значением дозы и запирание генератора сигна-лом, аналогичным сигналу управления вентилем.

- 2 J/

№ 1675680, м.кл. 5 G01F15/06, публ. 1991г. Известный задатчик дозы используется как и вышеописанный аналог в замкнутых системах дозирования и содержит первый ряд последовательно соединенных десятичных счетчиков, на счетный вход первого из которых поступает сигнал с импульсного расходомера, пропорциональный количеству сдозированного материала, и второй ряд последовательно соединенных десятичных счетчиков, счетный вход первого из которых через ключ подключен к генератору импульсов.

Выходные сигналы последних счетчиков первого и второго ряда подключены к неподвижным контактам переключателей, с помощью которых устанавливается величина дозы и величина паузы соответственно. Задатчик содержит также третий переключатель для установки временного интервала, с помощью которого осуществляется контроль работоспособности дозатора, а также первый и второй триггеры, два элемента НЕ и элемент И -НЕ для организации процесса управления дозированием.

Описанные выше дозаторы являются клапанными дозаторами замкнутого типа, включающими в себя расходомер и другие необходимые элементы обратной связи, обеспечивающие пoдzi,epжaниe постоянной дозы при .

Достоинство подобных систем заключается в возможности автоматического учета влияния внешних дестаби.лизирующих воздействий на величину дозы при разливе.

Принципиальным недостатком таких систем является сложность, большие статические и динамические ошибки, возникающие из -за нелинейностей и погрешностей датчиков расхода и дроссе.льных регуу ирующих органов. За счет нелинейностей устойчивые в одном режиме системы мог-уп: стать неустойчивыми в другом режиме ( например приизменении нагрузки могут возникнугь

Ha практике во многих случаях технологический процесс можно организовать (спроектировать) так, чтобы не было источников внешних возмущений. В таких случаях целесообразнее использовать более простые и надежные разомкнутые системы дозирования.

Известны также клапанные системы дозирования разомкнутого типа. Так, известен дозатор с электронным управлением ( см. Абилов А.Г. и др. Автоматические микродозаторы для жидкостей, библиотека по автоматике, вып.545, М., Энергия, с.15), выбранный автором за прототип. Дозатор содержит , установленный на трубопроводе с постоянной скоростью истечения дозируемого материала, и блок управления.

Жидкость к электромагнитному клапану поступает из бака с постоянным уровнем, поддерживаемым при помощи бака с переливом, что обеспечивает постоянство скорости истечения жидкости в трубопроводе. Блок управления клапаном выполнен на транзисторе и включает в себя электромагнитное реле и времязадающую цепочку из двух последовательно соединенных конденсаторов и двух последовательно соединенных резисторов - постоянного и переменного. При включении источника постоянного тока включается обмотка реле и начинается зарядка конденсаторов. При этом клапан открывается и начинается выдача жидкости. По окончании зарядки конденсатора ток через транзистор прекращается, контакты реле размыкаются и выдача дозы прекращается. Величина дозы регулируется изменением времени зарядки конденсаторов путем подключения в цепь зарядки одного или двух конденсаторов и изменением ве.ичины сопротивлсмшя потенциометра.

Недостатком известного дозатора относительно низкий диапазон доз, связанный с ограничением на номина/Мэ резисторов и конденсаторов времязфхающей цепочки. Указанное ограничение обусловлено возрастанием временных и

температурных нестабильностей этих элементов с ростом их номиналов. Кроме того, сама по себе температурная и временная нестаби7 ъность элементов блока управления (тока базы транзистора, напряжения питания времязадающей цепочки) снижает точность и стабильность величины дозы при дозировании.

Друтим недостатком дозатора является отсутствие режима индикации коли:чества отпущенных доз, индикации времени дозы и времени паузы (соответствующих определенной дозе и паузе), отсутствие режима контроля и режима произвольного слива (с возможностью измерения времени слива), необходимых для контроля процесса дозирования и удобства работы с прибором.

Еще одним недостатком дозатора является низкая надеж;ность и быстродействие, обусловленные применением для управления работой исполнительного устройства электромагнитного реле, контакты которого обладают инерционностью, соизмеримой с быстродействием срабатывания клапана. Кроме того, контакты после многократных срабатываний загрязняются, подгорают, залипают и выходят из строя.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении диапазона устанавливаемых доз, повышении точностр и стабильности величины дозы, обеспечении режима контроля работоспособности и повышении надежности и удобств эксплуатации при работе с прибором.

Указанный результат достигается тем, что в прибор для дозированного жидкостей , содержащий клапан, установленный на трубопроводе с постоянной скоростью истечения жидкости, и блок управления ю апаном, согласно полезной модели, введены блок времени, первый и второй входы которого соединены с клавиатурами задатчиков времени дозы и времени паузы, и блок индикации и контро.я с индикатором, причем первый i-i второй выходы блока времени соединены через переключатель с первым входом блока индикацгпк и контроля, первый и третий выходы времени соединены соответственно с первым и вторым входами блока

{/fV X ./Л

управления, а четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы блока времени подключены соответственно ко второму, третьему, четвертому, пятому и шестому входам блока индикации и кoнтpO7vя.

Указанный результат достигается также тем, что, согласно полезной модели, блок времени содержит генератор импульсов, включаюш;ий кварцевый задаюш;ий генератор, выход которого соединен с входами первого и второго делителей, первый и второй преобразователи пара7 А.ельного кода в длительность импульсов дозы и паузы соответственно, третий делитель на десять, схему И, схему ИЛИ, D - триггер, одновибратор и дифференцируюш;ую цепь, при этом первый и второй входы блока времени соединены с информационными входами преобразователей, тактовый вход первого преобразователя подключен к тактовым входам третьего делителя на десять и одновибратора. С -входу D -триггера, выходу второго делителя и шестому выходу блока времени, пятый выход которого соединен с выходом первого делителя, прямой выход первого преобразовате; я подключен к первому входу схемы ИЛИ и счетному входу одновибратора, выход которого соединен с третьим выходом времени, инверсный выход первого преобразователя соединен с первым входом схемы И и через дифференцируюш;ую цепь с R -входом третьего дeлитe7vя на 10 и С - входом второго преобразователя, тактовый вход которого подключен к выходу третьего делителя на десять, прямой выход второго преобразовате71Я соединен со вторым выходом блока времени, инверсный выход второго преобразователя подк/аочен ко второму входу схемы И, третий вход которой является третьим входом блока времени, а выход схемы И соединен с D -входом первого пpeoбpaзoвaтe7vя, четвертый вход блока времени подключен к его восьмому выходу и к D -входу триггера, выход которого соединен со вторым входом схемы ИЛИ, выход которой подключен к первому выходу блока времени, четвертый выход которого соединен с выходом кварцевого задаюпдего генератора, а седьдмой выход

блока времени подключен к его пятому входу и R -входам первого и второго преобразователей и R -входу D- триггера.

Указанный результат достигается также тем , что, согласно полезной модели, блок индикации и контроля содержит первую, вторую и третью схемы И, первую и вторую дифференцирующие цепи, первую и вторую схемы ИЛИ, первый, второй, третий и четвертый логические ключи, D -триггер и счетчик-дешифратор, связанный с индикатором, причем четвертый и второй входы блока индикации соединены соответственно с первыми входами первой и второй схем И, первый вход блока индикации подключен ко второму входу первой схемы И и через первую дифференцируюпдую цепь подключен к первому входу первой схемы ИЛИ и к первому входу первого логического ключа, второй вход которого соединен с выходом первой схемы И, третий вход блока индикации подключен ко второму входу второй схемы И и через вторую дифференцирующую цепь к первому входу второй схемы ИЛИ, пятый вход блока индикации соединен со вторыми входами первой и второй схем ИЛИ и первым входом второго логического ключа, второй вход которого подключен к выходу первой схемы ИЛИ, а выход соединен с первым входом четвертого логического ключа, второй вход которого подключен к выходу второй схемы ИЛИ, выход первого логического ключа соединен с первым входом третьего логического ктуюча, второй вход которого подключен к выходу второй схемы И, а выход соединен с С -входом счетчика -дешифратора, R -вход которого подключен к выходу четвертого логического ключа, шестой вход блока индикации соединен с первым входом третьей схемы И, второй вход которой подкумочоп к управляющим входам первого и второго логических ключей и седьмому входу блока индикации, восьмой вход которого соединен с управляющими входами третьего и четвертого логических , а девятый вход блока индикации подюмочен к D - входу D -триггера. С -вход которого соединен с четвертым входом блока индикации.

R -вход D -триггера соединен с выходом третьей схемы И, а инверсный выход D - триггера подключен к входу переноса счетчика -дешифратора.

Также указанный результат достигается тем, что, согласно полезной модели блок управления содержит первый и второй инверторы, первый и второй ключи, ограничительный резистор, стабилитрон и эмиттерный повторитель с защитой от короткого замыкания в нагрузке, причем первый и второй входы блока управления соединены соответственно через инверторы с управляюпдими входами первого и второго ключей, первые выходы которых соединены с общим проводом, второй выход второго кл10ча подключен к аноду стобилитрона, второй выход первого соединен с первым выводом резистора, катодом стабилитрона и цепью базы эмиттерного повторителя, цепь коллектора которого соединена со вторым выводом резистора и цепью питания, а цепь эмиттера является выходом блока управления.

Принцип действия предлагаемого прибора основан на зависимости дозы жидкости, протекающей по трубопроводу с постоянной скоростью, от времени открытия канала истечения.

Введение в прибор блока времени и его выпo7vнeниe указанным выше образом позволяет сформировать импульс дозы и импульс паузы калиброванной длительности. Длительность импульсов дозы и паузы опреде.ляется соотношениями:

tA NдXfт, tn NnfT2 : где А п числа, устанаву иваемые на клавиат}фах зф,aтчикoв

времени дозы и времени паузы;

fjl fj - гактовые частоты, поухучаемые пугем делопия частоты кварцевого задающего генератора.

Каждый импульс дозы генерирует по своему задпему фронту импульс паузы, который блокирует появление следующего импульса дозы на время, равное длительности импульса паузы. При этом количество возможных числовых комбинаций позво7 яет перекрыть весь диапазон требуемых доз с необходимой точностью. При этом отсутствуют ограничения на физическую реализуемость верхней или нижней границы диапазона времени дозы и.ли паузы, который на практике ограничивается снизу быстродействием клапана, а сверху - максимальным временем дозы, приемлемым по производительности разтиива.

Использование в качестве генератора импу,ьсов кварцевого генератора позволяет повысить стабильность величины времени дозы при разливе от значений ... (ддя схем генераторов на RC элементах) до 10... 10 (для схем генераторов с кварцем) и, тем самым, повысить точность дозирования.

Выполнение блока времени указанным образом позволяет также сформировать импульс ускорения фиксированной длительности, который поступает на блок управления и служит для ускорения срабатывания клапана путем формировапия сигнала управления клапаном повышегпнюй амш итуды в первые секунды, определяемые временем срабатывания клапана. Это позволяет осуществить четкое открывание клапана во время длительности импу.льса дозы и, тем самым, повысить точность дозирования.

Введение в прибор блока индикации и контро/ я и его выполнение указанным выше образом позволяет производить счет импульсов дозы и, тем самым, вести учет уже сдозированной жидкости, позво/уяет производить измерение д.-штельности импульсов дозы и паузы, осуществлять контроль работоспособности отдельных УЗЛОВ прибора - блока времени, блока 1П1дикацгп1 и индикатора, осуществлять произво7 ъный слив дозируемой жидкости без перестройки югавиатлфы за,атчика времени дозы при необходимости контрольного отбора ж1-1дкости, например,

,//у.

посева на анализ (особенно удобно при разливе доз, значительно превышающих количество жидкости, требуемое для посева) и для ускорения подбора числового значения времени дозы требуемой дозе разлива. Наличие индикации основных параметров процесса дозирования и обеспечение возможности контроля работоспособности прибора, а также возможность работы в режиме произвольного слива, повышает удобство эксплуатации при работе с прибором.

Выполнение блока управления указанным выше образом позволяет при на. импульса ускорения и импульса дозы, поступающих с блока времени, сформировать на обмотке клапана напряжение ступенчатой формы, обеспечивающее форсированный режим включения клапана, необходимый для уменьшения времени включения клапана с целью расширения диапазона доз в область малых значений и более четкой работы клапана в интервале времен, соизмеримых с его быстродействием.

Кроме того, использование для управления клапаном транзисторного эмиттерного повторителя с защитой от короткого замыкания в нагрузке значите7и но повышает надежность и быстродействие схемы управления по сравнению со схемой управления на электромагнитном реле.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена функциональная блок -схема прибора для дозированного разлива жидкости; на фиг.2 представлена схема блока времени; на фиг.З представлена схема блока индикации и контро,я; на фиг.4 представлена схема одновибратора; на фиг.5 представлена схема блока управления;

на фиг.б представлены эпюры сигпа ов в отдельных точках схемы блока индикации и контроле в режиме измерения д.ительности импульсов дозы (паузы);

на фиг.7 представлены эпюры сигналов импульса дозы, импульса ускорения и импульса управления клапаном в блоке управления.

Предлагаемый прибор содержит блок времени 1 (см. фиг. 1), блок индикации и контроля 2 с цифровым индикатором 3, блок управления 4 клапаном 5, установленным на трубопроводе с постоянной скоростью истечения жидкости (на фиг. не показан). Постоянство скорости истечения жидкости может быть обеспечено любыми средствами, например, использованием сосуда Мариотта, бака с перетуивом, системой насос - редуктор и др.

Первый и второй входы блока времени 1 соединены соответственно с клавиатурами задатчиков времени дозы 6 и времени паузы 7 соответственно. Первый и второй выходы блока времени 1 соединены через переключатель 8 с первым входом блока индикации и контроле 2. Первый и третий выходы блока времени 1 соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления 4. Четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы блока времени 1 подключены соответственно ко второму, третьему, четвертому, пятому и шестому входам блока индикации 2.

Блок времени 1 (см. фиг.2) содержит генератор импульсов 9, включаюш,ий кварцевый задаюпдий генератор 10, генерируюш,ий импульсы с частотой fp , выход которого соединен с входами делителей 11 и 12, обеспечиваюпдих соответственно получение сигналов с частотой i (частотой периодической проверки систем прибора

в режиме контроля) и сигналов с частотой fji (частотой тактового сигнала,

соответствуюш;ей минимальной дозе и дискретности прибора). Выходы генератора 10, де7 ителя 11 и делителя 12 подю ючо11Ы соответственно к четвертому , пятому и шестому выходам блока времени 1. БУХОК времени 1 также содержит преобразователи 13 и 14 параллельного кода в длительность импульсов дозы и паузы соотсетствонпо.

fT/-

делитель15 на десять, схему И 16, схему ИЛИ 17, D -триггер 18, одновибратор 19, состоящий из триггера 20 и счетчика 21 ( см. фиг.4), дифференцирующую цепь 22, переключатель 23, кнопки 24, 25 и 26.

При этом, первый и второй входы блока времени I соединены с информационными входами преобразователей 13 и 14. Третий вход блока времени 1 соединен с переключателем 23 режима работы, позволяющим оператору установить один из 3 -X релсимов отпуска доз:

-педалью (положение ПЕД ), причем при однократном кратковременном нажатии на педаль формируется одна доза, а при постоянном нажатии - серия доз, следующих через интервалы, равные паузе;

-автоматический, когда дозы идут одна за одной через промежуток времени, равный паузе ( положение АВТ );

-от внешнего сигнала управления ( положение ВН.УПР ).

Четвертый вход блока времени 1 соединен с его восьмым выходом и с кнопкой 25 Сллв, приводимой в действие оператором в случае необходимости произво.ллэного слива, например, для посева при проведении лабораторного жидкости, либо для ускорения процесса подбора времени дозы требуемой дозе . Пятый вход блока времени 1 соединен с его седьмым выходом и кнопкой 26 Сброс, позволяющей оператору привести все времязадающие цепи в исходное состояние и обнулить индикатор 3. Выход делителя 12 соединен с тактовыми входами одновибратора 19, делителя 15, преобразовате хя 13 и С -входом D -триггера 18. Прямой выход преобразоватетш 13 подк,1очен к первому входу схемы ИЛИ 17 и счетному входу одновибратора 19. Инверсный выход преобразователя 13 подключен к первому входу И и через дифсреренцирующую цепь 22 - к R-входу делителя 15 и С - входу преобразовате; я 14, тактовый вход которого соединен с выходом делителя 15. Инверсный выход преобразователя 14 подключен ко второму

входу схемы И 16, а прямой выход преобразователя 14 - ко второму выходу блока времени 1, третий выход которого соедипен с выходом одновибратора 19. Третий вход блока времени 1 соединен с третьим входом схемы И 16, выход которой подключен к D -входу преобразователя 13. Четвертый вход блока времени 1 подключен к D -входу триггера 18, выход которого соединен со вторым входом схемы ИЛИ 17, выход которой подключен к первому выходу блока времени 1. Пятый вход блока времени 1 соединен с R -входами триггера 18 и преобразователей 13 и 14.

Преобразователи 13 и 14 паралле7 ъного кода в длительности импут ьсов дозы и паузы выполнены по известной схеме преобразования двоично -десятичного соответственно шестнадцатиразрядного и восьмиразрядного кода в длите.льность импульса и включают в себя D -триггер и каскадное соединение реверсивных двоично-десятичных счетчиков с предварительной .ьной записью (на фиг. не указаны).

Входы 3, 4 и 5 блока времени 1 являются управ/хяющими входами, на которые подаются сигналы логической единицы оператором путем воздействия на коммутационные элементы 23, 24, 25 и 26.

Блок индикации и контроля 2 (см. фиг. 3) содержит первую, вторую и третью схемы И 27, 28 и 29, первую и вторую дифференцирующие цепи 30 и 31, первую и вторую схемы ИЛИ 32 и 33, первый, второй, третий и четвертый логические ключи 34, 35, 36 и 37, счетчик -дешифратор 38, буфер 39, D-триггер 40, перею ючат(ь 41 счет/измерение, переключатель 42 работа/контроль и переключатель 34 счет/стоп. Причем, второй и четвертый входы бл(жа индикации 2 соединены соответственно с первыми входами первой и второй сх(,м И 27 и 28. Первыи вход блока индикации подкллочен ко второму входу первой схемы И 27, через первую дифференцируюш,ую цепь 30 к первому входу первой ИЛИ 32 и к п(()вому

входу первого логического ключа 34, второй вход которого соединен с выходом первой схемы И 27. Пятый вход блока индикации 2 подключен ко вторым входам первой и второй схем ИЛИ 32, 33 и первому входу второго логического ключа 35, второй вход которого сое,динен с выходом первой схемы ИЛИ 32. Второй вход второй схемы И 28 соединен с третьим входом блока индикации 2 и через вторую дифференцирующую цепь 31 с первым входом второй схемы ИЛИ 33, выход которой подключен ко второму входу четвертого логического ключа 37, первый вход которого соединен с выходом второго логического ключа 35. Выход второй схемы И 28 подключен ко второму входу третьего логического ключа 36, первый вход которого соединен с выходом первого логического ключа 34. Шестой вход блока индикации 2 подключен к первому входу третьей схемы И 29, второй вход которой соединен с управляющими V -входами первого и второго логических ключей 34, 35, переключателем 41 и седьмым входом блока индикации 2, восьмой вход которого подключен к переключателю 42 и управ.ляющим V -входам третьего и четвертого логических ключей 36 и 37, выходы которых соединены соответственно с С -входом и R -входом счетчика -дешифратора 38. Выход третьей схемы И 29 подключен к R -входу D -триггера 40, С -вход которого соединен с четвертым входом блока индикации 2, S -вход D -триггера соединен с общим приводом, D -вход подключен к переключателю 43 и девятому входу блока индикации 2, а инверсный выход D - триггера 40 подключен к входу переноса счетчика-дешифратора 38, информационный выход которого через буфер 39 соединен с индикатором 3, Входы 7, 8 и 9 блока индикации 2 являются управляющими, на них подаются сигналы логического нуля или логической единицы оператором путем воздействия на коммутационные элементы 41,42 и 43.

е-/9

эмиттерный повторитель 50 с защитой от короткого замыкания в цепи нагрузки. Первый и второй входы блока управления 4 соединены через инверторы 44 и 45 соответственно с yпpaв7vяющими входами ключей 46 и 47, первые входы которых соединены с общим проводом. Второй выход ключа 47 подключен к аноду стабиАЛтрона 49, второй выход ключа 46 соединен с первым выводом резистора 48, катодом стабилитрона 49 и с цепью базы эмиттерного повторителя 50, цепь коллектора которого соединена со вторым выводом ограничительного резистора 48 и цепью питания, а в цепь эмиттера подключена нагрузка - клапан 5.

Прибор для дозированного разлива жидкостей работает следующим образом.

Перед началом работы оператор с помощью переключателя 23 выбирает режим управления отпуском доз. В зависимости от положения переключателе 23 формирование сигнала дозы может производиться от педали, автоматически или от внешнего источника сигнала.

Требуемое значение дозы устанаву ивается путем подбора соответствующего значения времени дозы 1д на клавиатуре 6 задатчика времени дозы итш устанавливается по таблице соответствия дозы жидкости времени дозы. ( Для каждой жидкости - своя таблица ).

С помощью клавиатуры 7 задатчика времени паузы устанавливается время паузы tn .удобное для работы оператора. Задатчики времени дозы и паузы преобразуют набранные в секундах значения 1д и tn в числа Мд и Nn , представленные в виде параллельных двоично -десятичных кодов на выходах задатчиков.

При нажатии на педаль 24, установке автоматического режима или подаче сигнала от внешнего источника, сигнал логической единицы поступает на вход 3 схемы И 16, на первом и втором входах которой присутствуют также сигналы логической единицы, поступающие с инверсных выходов преобразователей 13 и 14. На выходе схемы И 16 образуется сигнал логической единицы, который поступает

,/Р/ г

на D -вход преобразователя 13. В момент совпадения положительного фронта тактового сигнала, поступающего на тактовый вход преобразователя 13 с делителя 12, с сигналом логической единицы на D -входе, на прямом выходе преобразователя 13 появляется сигнал логической единицы. В этот момент происходит запись параллельного кода, установленного на клавиатуре б, в регистры реверсивных двоично -десятичных счетчиков с предварительной установкой числа преобразователя 13, после чего начинается процесс обратного считывания числа Ыд в регистрах счетчиков преобразователя 13 тактовыми импульсами с делителя 12. Одновременно тактовые сигналы с .ля 12 поступают на С -вход D -триггера 18, тактовые входы одновибратора 19 и 15. С выхода делителя 15 сигнал поступает на тактовый вход преобразователя 14. Единичный выходной сигнал с прямого выхода преобразователя 13 положительным фронтом запускает одновибратор 19 и через схему 17 формирует на первом выходе блока времени 1 сигнал импульса дозы - логическую единицу. Одновременно нулевой сигнал с инверсного выхода преобразователя 13 блокирует схему И 16 на время равное длительности импульса дозы.

Одновибратор 19 запускается с помощью D -триггера 20 ( см. фиг. 4 ) и на его выходе устанавливается сигнал логической единицы. Отсчитав с помощью счетчика 21 установленное в нем число тактов (Ny ) одновибратор 19 сформирует на своем выходе импульс ускорения длите.ьностью ty T7i Ny(где Tjj - период

тактового сигнала ), который поступает на третий выход времени 1.

По окончании процесса обратного считывания записанного числа дозы N, в регистрах счетчиков преобразователя 13 cc.)дepжи юe счетчиков обну7 яется и через время равное 1д Т-р1 Нд формирование импульса дозы закончится. Схема преобразовате.я 13 придет в исходное состояние.

. t2

Формирование сигнала паузы начинается сразу же после окончания сигнала дозы и происходит следующим образом. Сигнал логической единицы с инверсного выхода преобразователя 13 через дифференцирующую цепь 22 поступает на R -вход делителя 15, обнуляет его, и одновременно поступает на С -вход преобразователя 14. Таким образом в момент окончания импут ьса дозы, соответствующий положительному фронту сигнала инверсного выхода преобразовате.я 13, начинается формирование импульса паузы. Длительность импут ьса паузы опреде.ляется соотношением tn Tj2 Nn , где - число в регистрах реверсивных двоично - десятичных счетчиков с предварительной записью числа преобразовате.лл 14, установленного на клавиатуре 7.

На выходе преобразователя 14 сформируется импутуьс паузы, который поступает на второй выход блока времени 1. Одновременно нулевой сигнал с инверсного выхода преобразователя 14 заблокирует схему И 16 на время действия импульса паузы.

После окончания импу.льса паузы схема преобразовате.лл 14 приходит в исходное состояние.

Нажатие кнопки Сброс 26 приводит все основные времязадающие цепи схемы в исходное состояние.

При надобности процесс сброса можно увязать с моментом включения питания прибора, сформировав импульс сброса, например, простейпхей дифференцирующей цепочкой (на фиг. не показана), выход которой подюмочить к входу 5, блока времени 1, а вход - к выходу блока питания ( на фиг.не показан).

При необходимости отпуска иекалпброванной или произвольной дозы оператор нажимает кнопку 25 Слив. При этом единичный сигна. поступает на D - вход D - триггера 18, на его выходе формируется сигнал, который через схему И.11 17 формирует импульс дозы на первом выходе блока времени 1, длительность которого

-.

определяется временем, в течение которого кнопка 25 остается налсатой, причем длительность времени слива кратна периоду тактового сигнала Tyi , поступающего на С -вход D -триггера 18.

Блок индикации и контроля 2 работает в разных режимах в зависимости от положения переключателей управления.

В режиме измерения длительности импульсов дозы/паузы перектшэчатель 8 устанавливается соответственно в положение ДОЗА или ПАУЗА, переключатель 41 устанавливается в положение ИЗМ, переключатель 43 устанавливается в положение СЧЕТ, переключатель 42 - в положение РАБОТА. При этом на V - входах ключей 34 и 35 появляется сигнал логического нуля и к выходам к7vючeй подключены их вторые входы. На V -входах ключей 36, 37 появляется сигнал логической единицы и к выходам ключей подключены их первые входы. Счетчик - дешифратор 38 находится в режиме счета, так как на входе переноса устанавливается сигнал логического О с инверсного выхода D -триггера 40.

На С -вход счетчика -дешифратора 38 через ключи 34, 36 поступает сигнал с выхода схемы И 27 в виде пачек тактовых импульсов, количество которых пропорционально длительности дозы или паузы ( см. фиг. 6г ). На R -вход счетчика 38 через ключи 35 и 37 поступают короткие импульсы сброса, которые формируются в момент прихода импульсов дозы на первый вход схемы И 27 с помош,ью дифферецируюпдей цепи 30 ( см. фиг. 6в ). В момент прихода импу7и сов сброса содержимое счетчика 38 обнуляется, затем в его разряды вписывается число импульсов, пропорциональное длительности дозы или паузы. Резу. измерения высвечивается на индикаторе в течение времени, соответственно равного паузе дозе. Путем выбора тактовых частот и T-j-2 и положенрш запятой в разрядах индикатора достигается выражение индицируемого времени дозы ( паузы ) в секундах и долях секунды.

В режиме измерения времени произвольного слива блок индикации 2 работает аналогично как и в режиме измерения длительности дозы. Сигнал логического О на входе 2 схемы И 29, заданный положением переключателя 41, блокирует прохождение импульсов слива на вход R D-триггера 40. Состояние D-триггера 40 не изменяется и счетчик -дешифратор 38 в режиме измерения длите.льности слива работает в счетном режиме. Импульс слива с блока 1 поступает на первый вход блока индикации и все процессы в схеме происходят аналогично процессу измерения длительности импульса дозы. В режиме счета количества доз переключатель 8 устанавливается в положение ДОЗА, переключатели 41, 43 - в положение СЧЕТ, переключатель 42 - в положение РАБОТА. В этом случае на С -вход счетчика - дешифратора 38 поступают непосредственно импульсы дозы через ключи 34, 36, выходы которых соединены с первыми входами, так как на V -входах присутствуют сигналы логической единицы. Счетчик -дешифратор 38 работает в режиме суммирования импульсов дозы.

Счет количества некалиброванных доз в случае произвольного слива блокируется поступлением сигнала логической 1 с выхода схемы И 29 на R -вход сброса D - триггера 40 и появлению сигнала логической 1 на входе переноса PQ счетчика - дешифратора 38 и соответствуюпдей остановке счета импульсов, поступаюш;их на его С - вход.

В режиме контроля работоспособности прибора переключатель 42 устанавливается в положение КОНТРОЛЬ, при этом на V -входах ктиочей 36, 37 устанавливается логический О и к выходам ключей подк-мочены вторые входы. При этом на С -вход счетчика -дешифратора 38 с выхода схемы И 28 через ключ 36 поступают пачки импульсов, су едующпе с частотой { - частотой коитротш, выбираемой из условия воможности оператора фиксировать результа счота. Импульсы в пачке поступают с частотой задаюпдего кварцевого генератора 10 на

первый вход схемы И 28. Благодаря тому, что частота f и частота следования импульсов в пачке fp жестко связаны между собой через коэффициент деления делителя 11 , а именно f и частота задающего генератора 10 стабильна, число импульсов в пачке не изменяется от пачки к пачке и составляет контрольное число импульсов. Результат счета высвечивается на индикаторе 3 прибора с периодом, равным 1/f кДля формирования периодического сброса результата счета импульсов на вход R счетчика - дешифратора 38 поступают короткие импульсы сброса, формируемые дифференцируюш;ей цепью 31 в момент прихода положительного фронта сигнала f на третий вход блока индикации 2.

Временные диаграммы формирования импульса сброса и пачки импульсов аналогичны указанным на фиг. 6 с той лишь разницей, что процессы счета и индикации идут с равными промежутками времени t и . определяемыми при скважности импульсов на входе 3 , равной 2, как 1 1/(2 fp).

Блок управления 4 управляет работой югапана 5, установленного на трубопроводе. В исходном состоянии сигналы ДОЗА и УСКОРЕНИЕ, поступаюидие на первый и второй входы блока управления, равны у огическому О, на входах кллочей 46, 47 после инвертирования инверторами 44 и 45 сигналы равны логическим единицам и ключи 46, 47 замкнуты. Сигна на базе эмиттерного повторителя 50 равен 0. В момент одновременного прихода сигналов дозы и ускорения (см. фиг. 7 а,6) ключи 46 и 47 размыкаются и напряжение в цепи базы эмиттерного повторителя 50 устанавливается примерно равным напряжению питания Е. После окончания импульса ускорения ключ 47 замыкается и напряжение в цепи базы эмитгорного повторите.я фиксируется на уровне напряжения стаби7 лзации стабилитрона 49. После завершения импульса дозы юмоч 46 шунтирует цепочку стабилитрон 49 - ключ 47, и на базе эмиттерного повторитеухя 50 формируется сигнал логического О.

На выходе эмиттерного повторителя, Р1ли на обмотке управления клапаном 5, формируется импульс управления ступенчатой формы ( см. фиг. 7в), форма которого повторяет форму базового напряжения эмкпггерного повторителя 50, а значения напряжения ступеней незначительно (на величину падения напряжения база - эмиттер ) отличаются от таковых на базе. Общая длительность импульса управления равна длительности импульса дозы, длительность первой (большей) ступени равна длительности импульса ускорения. Путем выбора напряжения питания Е и напряжения стабилизации стабилитрона устанавливаются значения напряжений ступеней такие, что напряжение первой ступени несколько больше, а напряжение второй ступени - нескот ько меньше номинального напряжения клапана 5 UHOM Таким образом достигается форсированный режим при включении и облегченный режим при удержании клапана 5 во включенном состоянии.

Предлагаемый прибор для дозированного разлива жидкостей позвот яет поднять производительность труда и повысить качество операций разлива при относитети но невысоких затратах на его приобретение.

Прибор предназначен для предприятий, производяш(их жидкие лекарственные препараты, медицинских учреждений, аптек, станций переливания крови, кл 1нико - диагностических лабораторий. Возможно применение прибора на предприятиях химической, биологической и пиш;евой отрас.лях промышленности. Наиболее целесообразным является применение прибора на участках среднего и мелкосерийного производства в фазе разлива жидкостей в ампулы или другие емкости.

//V i гу

Claims (4)

1. Прибор для дозированного разлива жидкостей, содержащий клапан, установленный на трубопроводе с постоянной скоростью истечения жидкости, и блок управления клапаном, отличающийся тем, что в него введены блок времени, первый и второй входы которого соединены с клавиатурами задатчиков времени дозы и времени паузы, и блок индикации и контроля с индикатором, причем первый и второй выходы блока времени соединены через переключатель с первым входом блока индикации и контроля, первый и третий выходы блока времени соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления, а четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы блока времени подключены соответственно к второму, третьему, четвертому, пятому и шестому входам блока индикации и контроля.

2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что блок времени содержит генератор импульсов, включающий кварцевый задающий генератор, выход которого соединен с входами первого и второго делителей, первый и второй преобразователи параллельного кода в длительности импульсов дозы и паузы соответственно, третий делитель на десять, схему "И", схему "ИЛИ", D-триггер, одновибратор и дифференцирующую цепь, при этом первый и второй входы блока времени соединены с информационными входами преобразователей, тактовый вход первого преобразователя подключен к тактовым входам третьего делителя на десять и одновибратора, С-ходу D-триггера, выходу второго делителя и шестому выходу блока времени, пятый выход которого соединен с выходом первого делителя, прямой выход первого преобразователя подключен к первому входу схемы "ИЛИ" и счетному входу одновибратора, выход которого соединен с третьим выходом блока времени, инверсный выход первого преобразователя соединен с первым входом схемы "И" и через дифференцирующую цепь с R-входом третьего делителя на 10 и С-входом второго преобразователя, тактовый вход которого подключен к выходу третьего делителя на десять, прямой выход второго преобразователя соединен с вторым выходом блока времени, инверсный выход второго преобразователя подключен к второму входу схемы "И", третий вход которой является третьим входом блока времени, а выход схемы "И" соединен с D-входом первого преобразователя, четвертый вход блока времени подключен к его восьмому выходу и к D-входу триггера, выход которого соединен со вторым входом схемы "ИЛИ", выход которой подключен к первому выходу блока времени, четвертый выход которого соединен с выходом кварцевого задающего генератора, а седьмой выход блока времени подключен к его пятому входу и R-входам первого и второго преобразователей и R-входу D-триггера.

3. Прибор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что блоки индикации и контроля содержит первую, вторую и третью схемы "И", первую и вторую дифференцирующие цепи, первую и вторую схемы "ИЛИ", первый, второй, третий и четвертый логические ключи, D-триггер и счетчик-дешифратор, связанный с индикатором, причем четвертый и второй входы блока индикации соединены соответственно с первыми входами первой и второй схемы "И", первый вход блока индикации подключен к второму входу первой схемы "И" и через первую дифференцирующую цепь подключен к первому входу первой схемы "ИЛИ" и к первому входу первого логического ключа, второй вход которого соединен с выходом первой схемы "И", третий вход блока индикации подключен к второму входу второй схемы "И" и через вторую дифференцирующую цепь к первому входу второй схемы "ИЛИ", пятый вход блока индикации соединен с вторыми входами первой и второй схемы "ИЛИ" и первым входом второго логического ключа, второй вход которого подключен к выходу первой схемы "ИЛИ", а выход соединен с первым входом четвертого логического ключа, второй вход которого подключен к выходу второй схемы "ИЛИ", выход первого логического ключа соединен с первым входом третьего логического ключа, второй вход которого подключен к выходу второй схемы "И", а выход соединен с С-входом счетчика-дешифратора, R-вход которого подключен к выходу четвертого логического ключа, шестой вход блока индикации соединен с первым входом третьей схемы "И", второй вход которой подключен к управляющим входам первого и второго логических ключей и седьмому входу блока индикации, восьмой вход которого соединен с управляющими входами третьего и четвертого логических ключей, а девятый вход блока индикации подключен к D-входу D-триггера, С-вход которого соединен с четвертым входом блока индикации, R-вход D-триггера соединен с выходом третьей схемы "И", а инверсный выход D-триггера подключен к входу переноса счетчика-дешифратора.

4. Прибор по пп.1 - 3, отличающийся тем, что блок управления содержит первый и второй инверторы, первый и второй ключи, ограничительный резистор, стабилитрон и эмиттерный повторитель с защитой от короткого замыкания в нагрузке, причем первый и второй входы блока управления соединены соответственно через инверторы с управляющими входами первого и второго ключей, первый выходы которых соединены с общим проводом, второй выход второго ключа подключен к аноду стабилитрона, второй выход первого ключа соединен с первым выводом резистора, катодом стабилитрона и цепью базы эмиттерного повторителя, цепь коллектора которого соединена с вторым выводом резистора и цепью питания, а цепь эмиттера является выходом блока управления.