SU1249493A1 - Автоматический дозатор жидкостей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  дозировани  жидкостей и может примен тьс  в системах автомати- -ческого управлени  процессами химической и смежных отраслей промышленности . Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи . Автоматический дозатор жидкостей содержит входной трубопровод I с первым клапаном 2 и вторым клапаном 3, выходной трубопровод 4 с третьим клапаном 5 и четвертым клапаном 6, мерный цисл to ;о 4 :о 00

Description

линдр 7 с дифференциальным поршнем

8и с первой .камерой 9, второй камерой 10 и третьей камерой 11, трех- входовый клапан (К) 12 и блок управлени  (БУ) 13. Объем первой камеры

9равен объему третьей камеры 11, а объем второй камеры 10 равен сумме объемов первой и третьей камер. Первал камера 9 гидравлически св зана

с первым клапаном 2, четвертЬш клапаном 6 и первым входом К 12: Втора  камера 10 гидравлически св зана с вторым клапаном 3, третьим клапаном 5 и вторым входом К 12. Треть  камера 11. гидравлически св зана с третьим входом К 12, БУ 13 выполнен в виде последовательно включенных первого блока 14 сравнени , управл емого генератора 15 импульсов и формировател  импульсов (ФИ) 16 и последоИзобретение относитс  к устройствам дл  дозировани  жидкостей и может примен тьс  в системах автоматического управлени  процессами химической и смежных отраслей промьшлен- ности.

Цель изобретейи  - повьппение точности и быстродействи .

На чертеже показана функциональна  схема дозатора.

Автоматический дозатор жидкостей содержит входной трубопровод 1 с первым клапаном 2 и вторым клапаном 3, выходной трубопровод 4 с третьим клапаном 5 и четвертым клапаном 6, мерный цилиндр 7 с дифференциальным поршнем 8 и с первой камерой 9, второй камерой 10 и третьей камерой 11, трехвходовой клапан 12 и блок 13 управлени  ,

Объем первой камеры 9 равен объему третьей камеры 11, а объем второй камеры 10 равен сумме объемов первой и третьей камер. Перва  камера 9 гидравлически св зана с первым клапаном 2, четвертым клапаном 6 и первым входом трехвходового клапана 12, Втора  камера 10 гидравлически св зана с вторым клапаном 3,

ва тельно включенных второго блока 17 сравнени  и задатчика 18 частоты импульсов , подключенного выходом к второму входу управл емого генератора 15 импульсов. Первые входы обоих блоков сра:внени  объединены и  вл ютс  первым входом БУ 13, вторым входом которого  вл ютс  объединенные вто- рые входы обоих блоков сравнени . Первый выход БУ 13  вл етс - первым выходом ФИ 16 и подключен к управл ющему входу первого 2 и третьего 5 клаланов. Второй выход БУ 13  вл етс  вторым выходом ФИ 16 и подключен к управл ющему входу второго 3 и четвертого 6 клапанов. Третий выход БУ 13  вл етс  вьпсодом второго блока сравнени  и подключен к управл ющему входу К 12, 1 з .п.ф-лы., 1 ил,

третьим клапаном 5 и вторым входом трехвходового клапана 12. Треть  камера 11 гидравлически св зана с третьим входом, трехвходового клапа5 на 12.

Блок I3 управлени  выполнен в виде последовательно, включенных первого блока 14 сравнени , управл емого генератора 15 импульсов и фор- мировател  16 импульсов и последовательно включенных второго блока 17 сравнени  и задатчика 18 частоты импульсов, подключенного выходом к второму входу управл емого генерато

5 ра 15 импульсов. Первые входы обоих блоков сравнени  объединены и  вл ютс  первым входом блока 13 управлени , вторым входом которого  вл ютс  объединенные вторые входы обоих

20 блоков сравнени . Первый выход блока 13 управлени   вл етс  первым выходом формировател  импульсов 16 и подключен к управл ющему входу первого 2 и третьего 5 клапанов. Второй

25 выход блока 13 управлени   вл етс  вторым вьпсодом формировател  16 импульсов и подключен к управл ющему рходу второго 3 и четвертого 6 кла- данов. Третий выход блока 13 сравнени   вл етс  выходом второго блока сравнени  и подключен к управл ющему входу трехвходового клапана 12.

Дозатор работает следующим образом . . .

На вход блока 13 управлени  поступает выходной сигнаЛ системы управлени  (Xj+, - текущее -значение, Х - заданное значение). Параметры блоков

14и 17 сравнени  выбраны так, что в начальный момент, когда сигнал рассогласовани  (разность между текущим

и задаточным значени ми) достаточно велик, выходным сигналом блока 17 сравнени  трехвходовой клапан 12 пе- реклк чён так, что соедин ет камеру 11 мерного цилиндра 7 с камерой .9, а задатчик 18 ч астоты импульсов задает часто.ту управл емого генератора

15импульсов, равную .частоте подачи максимального объема. Блок сравнени 

14 в это врем  запускает управл емый генератор 1 5 .импульсов.

Формирователь 16 импульсов обес- печи:йает попарно-перекрестное переключение клапанов 2, 3, 5 и 6 на каждый импульс генератора 15. Дозируема  жидкость под напором поступает в трубопровод I. ЕСЛИ поршень 8 находитс  в крайнем правом положе- НИИ, то сигналом от формировател  16 клапаны 2 и 5 закрыты, а клапаны 3 и 6 открыты. Под напором дозируемой жидкости поршень 8 перемещаетс  в крайнее левое положение и вытесн ет дозируемую жидкость на выход через клапаны 6, 12 и трубопровод 4. Объем дозы равен сумме полных объемов камер 9 и 11. Выданна  доза подаетс  в технологический аппарат, где измен - ет величину регулируемого технологического параметра x(t) (концентрацию уровень, температуру и т.п.), на вхо блока 13 управлени  поступают новые значени  регулируемого пара ;етра. Следующий импульс формировател  16 закрывает клапаны 3, 6 и открьгеает клапаны 2 и 5. Поршень 8 перемещаетс  в крайнее правое положение, вытесн   дозу ЖИДКОС.ТИ из камеры 10, объем которой равен сумме объемов камер 9 и 11. Далее переключение клапанов повтор етс . Таким образом, до момента переключени  блоков 14 и 17 сравнени  подача доз максимального объема происходит с наибольшей при этом объеме частотой и скорость движени  регулируемого параметра к заданному значению также максимальна. По мере приближени - регулируемого праметра к заданному -значению уменьшаетс  сигнал рассогласовани . Пороги срабатывани  блоков 14 и 17 сравнени  устанавливаютс  такими, чтобы первым -сраб-атывал блок 17. Его выходной сигнал переключает трехвхо- довой клапан 12 так, что соедин ютс  камеры 10 и Г1, В результате этого , независимо от положени  поршн  8, на выход подаетс  только мала  доза, равна  объему камеры 9, а выходной сигнал блока 18 измен ет частоту импульсов генератора 15 до максимально возможной величины дл  объема малой дозы. Величина, объема малой дозы выбираетс  такой, чтобы подача одной такой дозы измен ла регулируемый параметр на величину, достаточную дл  срабатывани  блока 4. После подачи первой малой дозы входной сигнал блока 13 управлени  становитс  достаточным дл  срабатывани  блока 14 сравнени ; который срабатывает и останавливает генератор 15. Объект управлени  переходит в состо ние свободного дв ижени  и регулируемый параметр из.мен етс  до тех пор, пока сигнал на входе дозатора не становитс  достаточным дл  обратного переключени  блока 14, который переключаетс , генератор 15 выключаетс  и выдает один импульс, привод щий к выдаче одной малой до- ,зы, параметр вновь измен етс  так, что переключаетс  блок .14, генератор 15 отключаетс  и т.д. Таким образом , при отсутствии дополнительных возмущений в объекте управлени  дозатор работает в режиме установившихс  автоколебаний. При этом амплитуда колебаний регулируемого параметра определ етс  величиной малой дозы и подбором ее объема и может быть сделана такой величины, котора  требуетс  по точности регулировани . Однако выход в область заданного значени  параметра регулировани  дозатор осуществл ет с максимальной скорос,тью.

Предлагае ый дозатор обладает повышенным быстродействием и точностью Дл  реальных дозаторов, работающих в замкнутых контурах управлени , увеличение быстродействи  достигаетс  в раза, а увеличение точности поддержани  регулируемого параметра - в 5-10 раз,

Ф о р м ула изобретени 

Claims (2)

1. Автоматический дозатор жидкостей , содержащий входной трубопровод с первым клапаном, второй клапан , установленньй на ответвлении входного трубопровода перед первым клапаном, выходной трубопровод с третьим клапаном, четвертый клапан, установленный на ответвлении выходного трубопровода после третьего клапана, мерный цилиндр с поршнем, причем перва  камера мерного цилиндра гидравлически св зана с первым и четвертым клапанами, а втора  камера - с вторым и третьим клапанами, а также блок управлени , первый выход которого подключен к входу первого и третьего клапанов, а второй выход - к входу второго -и четвертого клапанов, отличающ и и с   тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи , в него введен трех входовый клапан, а мерный цилиндр выполнен в виде трех камер с дифференциальным поршнем, причбм объем первой камеры равен объему третьей

Редактор П,Коссей

Составитель В.Пр мицын

Техред Н.Бонкало Корректор А.Обручар

Заказ 4323/48Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул. Проектна , 4,

камеры, расположенной между первой и второй камерами, объем второй камеры равен сумме объемов первой и третьей камер, а кажда  камера св зана с соответствующим гидравлическим входом трехвходового клапана, управл ющий вход которого подключен к третьему выходу блока управлени ,

2. Дозатор поп.1,.отлича- ю щ и и с   тем, что блок управлени  выполнен в виде последовательно включенных первого блока сравнени , управл емого генератора импульсов и формировател  импульсов, а также последовательно включенных второго блока сравнени  и задатчика частоты импульсов , подключенного выходом к второму входу управл емого генератора шЛхульсов, первые входы обоих блоков сравнени  объединены и  вл ютс  первым входом блока управлени , вторые входы обоих блоков сравнени  объединены и  вл ютс  вторым входом блока управлени , у которого первым и вторым выходами  вл ютс  соответственно первый и второй выходы формировател  импульсов, а третьим выходом  вл етс  выход второго блока сравнени .