SU699333A1

SU699333A1 - Continuous-action automatic metering-out apparatus

Info

Publication number: SU699333A1
Application number: SU772528681A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Георгиевич Воробьев
Original assignee: Куйбышевский Филиал Специального Конструкторского Бюро По Автоматике В Нефтепереработке И Нефтехимии
Priority date: 1977-10-03
Filing date: 1977-10-03
Publication date: 1979-11-25

Description

1 f .Изобретение относ к дозирующим устройствам непрерывного действи с программным управлением производительности и может быть использовано дл дозировани текучих сред жидких , газообразных, сыпучих. Известны автоматические дозаторы, состо щие из датчика порции (дозы), выполненного на аналоговых элементах преобразователей аналог - цифра, аналогового компаратора, схемы записи величины дозы, схемы определени веса дозируемого материала, реверсивного счетчика 1. К недостаткам данных дозаторов относ тс низка точность аналогового задатчика дозы, узкий диапазон отпускаемых доз. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс автоматический дозатор жидкости непрерывного действи , содержащий датчик- расхода с частотным выходом, формирователь импульсов , к входам которого подключены дат чик расходаи делитель частоты, вход которого подключен к выходу импу.льсно го генератора, регулирующий и отсекающий клапаны с исполнительными механизмами , счетчик импульсов на Kv-pa3р дов , индикатор и задатчик дозы 2 Однако этот дозатор имеет недостаточно высокую производительность и низкую надежность работы. Невозможность обеспечени максимальной производительности объ сн етс необходи .мостью иметь регулируемую зону производительности не менее, чем в 20%, при этом максимально задаваема производительность не должна превышать 80%. В противном случае возможно вление незахвата частоты регулируюидам звеном, что вызовет колебательный характер в работе исполнительного органа, и вместо повышени производительность дозатора снизитс . Низ- ка надежность работы объ сн етс возникновениемв трубопроводе гидравлического удара при срабатывании отсекающего клапана, при этом возможен также выход из стро регулирующего клапана и датчика расхода. Цель изобретени - повь шение производительности и надежности. Поставленна цель достигаетс тем, что в известное устройство введены попарно последовательно соединеннные зар дно-разр дное звено и пропорционально-интегральное звено, сравнивающее устройство и интегратор, схема И на И-входов и источник капр жени л ,,;.лог(; уровн ., схеыа И на (н -т входов и источник напр жени большого уровн , причем входы зар дно-разр диого звена подключены к выходам формироБател импульсов, ныход пропорционально-интегрального звена подключен к исполнительному механизму1 f. The invention relates to continuous metering devices with programmed control of capacity and can be used to meter liquid, gaseous, granular fluids. Automatic metering devices are known which consist of a sensor portion (dose) made on analog elements of analog-to-digital converters, an analog comparator, a dose value recording circuit, a weight determination circuit of the material to be dosed, a reversible counter 1. The disadvantages of these dispensers are the low accuracy of the analog setting device doses, a narrow range of doses. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is an automatic continuous liquid dispenser containing a flow sensor with a frequency output, a pulse shaper, the inputs of which are connected to a flow sensor and a frequency divider whose input is connected to the output of an impulse generator, control and shut-off valves with actuators, pulse counter for Kv-pa3s, indicator and dose setting device 2 However, this metering device does not have sufficiently high performance and viscous reliability. The impossibility of maximizing performance is explained by the need to have an adjustable productivity zone of not less than 20%, and the maximum settable performance should not exceed 80%. Otherwise, the phenomenon of lack of frequency capture by the regulator link is possible, which will cause an oscillatory character in the work of the executive body, and instead of increasing the metering capacity, it will decrease. The low reliability of operation is explained by the occurrence of a hydraulic shock in the pipeline when a slam-shut valve is activated, and a control valve and a flow sensor can also be out of order. The purpose of the invention is to increase productivity and reliability. The goal is achieved by the fact that a charge-discharge link and a proportional-integral link, which compare the device and the integrator, the AND-IN circuit and the source of capital, l,;. Log (; level. And on (n-t inputs and a high voltage source, the inputs of the charge-discharge link are connected to the outputs of the pulse shaping unit, the outputs of the proportional-integral link are connected to the executive mechanism

регулирующего клапана и к одному из входов сравнивающего устройства, а выход интегратора через переключатель - к входу импульсного генератоРА , входы схем И подключены к выходам счетчика импульсов на П разр дов а выходы источников напр жени малого и большого уровней подключены к входам сумматора, выход которого подключен к другому входу сравнивающего устройства, через переключатель к вхду импульсного генератора и через услитель к исполнительному механизму осекающего клапана.control valve and to one of the inputs of the comparison device, and the integrator output through the switch to the input of the pulse generator, the inputs of the circuits And are connected to the outputs of the pulse counter for P bits and the outputs of the voltage sources of small and large levels are connected to the inputs of the adder whose output is connected to another input of the comparison device, through a switch to the input of the pulse generator and through an amplifier to the actuator of the slam-down valve.

Яа фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 диаграммы, по сн ющие его работу.Yah FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2 diagrams for his work.

Устройство содержит трубопровод 1 ка котором установлены датчик расхода 2, регулирующий 3 и отсекающий 4 клапаны, вход отсекающего клапана 4 подключен к выходу усилител 5, импульсный генератор б, подключенный через последовательно включенные управл емый делитель частоты 7, формирователь 8, зар дно-разр дное звено 9,. пропорционально-интегральное звено 10 к регулирующему клапану 3 и через последовательно включенные сравнивающее устройство 11, интегратор 12 к нормально разомкнутому контакту переключател 13, Выход датчика расхода 2 подключен к другому- входу формировател 8 и к счетчику 14 импульсов на П разр дов. Выходы разр дов счетчика подключены к цифровому индикатору 15. К установочным входам разр дов счетчика подключен задатчик дозы 16. Одновременно выходы разр дов счетчика подключены к схеме И 17 на 1П входов, а к схеме И 18 подключены выходы (П-т) разр дов счетчика 14, где П1-первые разр ды счетчика. Схемы И 17 и 18 подключены соответственно через источник 19 напр жени малого уровн и источник 20 напр жени большого. уровн к сумматору 21 напр жени . Выход сумматора 21 подключен на вход усилител 5, к другому входу .сравнивающего устройства 11 и к нормально замкну;гому контакту переключател 13 РабЬта устройства возможна в двух режимах: когда вход генератора 6 подключен к выходу кктегратора 12 или когда вход генератора б подключен к выходу сумматора 21.The device contains a pipeline 1 which is equipped with a flow sensor 2, regulating 3 and shut-off 4 valves, the input of the shut-off valve 4 is connected to the output of amplifier 5, a pulse generator b connected via sequentially connected controlled frequency divider 7, driver 8, charge-discharge link 9 ,. proportional-integral link 10 to control valve 3 and through series-connected comparison device 11, integrator 12 to a normally open contact of switch 13, the output of flow sensor 2 is connected to another input of the forcing unit 8 and to the counter 14 pulses for P bits. The outputs of the bits of the counter are connected to the digital indicator 15. The setpoint adjuster 16 is connected to the installation inputs of the bits of the counter. At the same time, the outputs of the bits of the counter are connected to the AND 17 circuit at 1P inputs, and to the And 18 circuit the outputs of the counter bits are connected 14, where P1 is the first digit of the counter. Circuits And 17 and 18 are connected respectively via a low voltage source 19 and a high voltage source 20. level to the adder 21 voltage. The output of the adder 21 is connected to the input of the amplifier 5, to the other input of the equalizer 11 and to normally closed; goma contact of the switch 13 The device can work in two modes: when the input of the generator 6 is connected to the output of the coder 12 or when the input of the generator b is connected to the output of the adder 21.

С помощью задатчика дозы 16 производ т запись в счетчик 14 заданной дозы. С помощью цифрового индиктора 15 можно проконтролировать записанное число. Источники 19 и 20. заблокиpoBiiHb: сигналом СтопUsing the unit dose adjuster 16, a set dose 14 is written to the counter 14. Using the digital indicator 15, you can control the recorded number. Sources 19 and 20. BlockingpoBiiHb: stop signal

напр жениеvoltage

а выходе суг матора 21 и звена Ю авно нулю, отсекающий 4 и регулирущ1- .й 3 клапаны закрыты. В управл емом елителе частоты 7 установлен масшабный коэффициент делени К. После, н ти сигналов блокировки Стоп ри подаче разрешающего сигнала Пуск к источникам 19 и 20 на выходе сумматора 21 по витс напр жение УЗ/ равное сумме напр жений U и и, где U в несколько раз больше Ug. В свою очередь, напр жение (J по веичине беретс несколько большим, чем напр жение, которое, действу на входе регулирующего клапана 3, открывает его на максимальную величину. Напр жение Ug на входе усилител 5 откроет отсекающий клапан 4, но потока жидкости пока не будет, так как закрыт клапан 3.At the output of the sug of the mator 21 and of the link Yu zero, zero, the shut-off 4 and control valves 3 are closed. In the controlled frequency divider 7, the scale division factor K is set. After, the interlock signals Stop when the enable signal is applied Start to the sources 19 and 20 at the output of the adder 21 according to the voltage UZ / equal to the sum of the voltages U and and, where U several times the Ug. In turn, the voltage (J, for its part, is somewhat higher than the voltage, which, acting at the input of the control valve 3, opens it to the maximum value. The voltage Ug at the input of the amplifier 5 will open the shut-off valve 4, but until will be, as the valve 3 is closed.

Одновременно напр жение U поступает через сравнивающее устройство 11 на вход интегратора 12, напр жение на выходе которого начнет расти.At the same time, the voltage U is fed through a comparison device 11 to the input of the integrator 12, the voltage at the output of which will begin to increase.

Включаетс в работу импульсный генератор б, частота его на выходе тоже начинает расти. Импульсы этой частоты , сформированные по амплитуде и длительности в формирователе 8, поступ т на зар дную цепь звена 9. На выходе этого звена напр жение также начнет увеличиватьс . По витс увеличивающеес напр жение и на выходе звена 10, клапан 3 начнет открыватьс . Возникающий поток жидкости вызывает по вление импульсов на выходе датчика 2, Эти |йпульсы поступают через фopмиpoвaтeJ 8 на разр дную цепь звена 9, рост напр жени на выходе звена 9 и 10 начнет замедл тьс . Наступит момент, когда это напр жение (04) станет больше, чем U (клапан 3 открыт полностью, расход максимален). Это вызовет по вление отрицательного напр ж.ени на входе интегратора, напр жение на его выходе понизитс , понизитс частота генератора 6, частота на выходе делител 7 станет равной частоте с датчика расхода. С этого момента (окончание переходного процесса , врем t на диаграмме) процесс примет установившийс характер, напр жение и. равно Uj, клапан 3 открыт полностью.Pulse generator b is activated, its output frequency also begins to increase. The pulses of this frequency, formed in amplitude and duration in the driver 8, arrive at the charging circuit of the link 9. At the output of this link, the voltage will also begin to increase. By increasing the voltage at the output of the link 10, the valve 3 will begin to open. The resulting fluid flow causes the impulses at the output of the sensor 2, These pulses are fed through the formation 8 to the discharge circuit of the link 9, the voltage rise at the output of the link 9 and 10 will begin to slow down. A moment will come when this voltage (04) becomes greater than U (valve 3 is fully open, flow is maximum). This will cause the negative voltage to appear at the integrator input, the voltage at its output will decrease, the frequency of the generator 6 will decrease, the frequency at the output of the divider 7 will become equal to the frequency from the flow sensor. From this moment on (the end of the transition process, time t in the diagram) the process will take steady state, voltage and. equal to Uj, valve 3 is fully open.

Claims

Thus, generator 6, as it were, monitors the frequency of the sensor (with the valve fully open) —– adjusting to this always the maximum possible frequency. So, for example, if at a time tj the line capacity dropped (see the change diagram), then U. will highlight a positive voltage jump, the negative voltage jump at the output of link 11 will decrease its voltage. The integrator 12 will lower its output voltage , the frequency at the output of the generator. vjpa will go down and become equal on entering the divider 7 to the new frequency of the sensor; 4acTOT i at the output of the generator 6 4F) always varies in time with the frequency; sensor. This frequency can serve as a reference frequency for other dope or control channels. In this case, the K coefficient is the mass1Ctab for this channel. At the same time the frequency pulses of the sensor 2 are fed to the counter 14, which works on cheating. An E 18 circuit is connected to the outputs of its bits, starting with the oldest one and excluding the GP of the first bits. The number tn is a small amount of digital memory of the counter 14 a small part of a given dose, the moment when only this number P1 remains in the counter 14; The circuit And 18, the signal at the output of which will turn on the source 20, thereby subtracting the voltage U from the voltage Ug. Now the task for valve 3 will not be the sum of the voltages, as it was before, but only the voltage UQ. The resulting negative voltage jump (Uj) at the integrator input will cause a decrease in voltage at its output, a decrease (significant) in the frequency at the output of the generator b, a decrease in voltage and (at the input of valve 3) to the level Uj. Valve 3 closes the capacity to a minimum (time-bd). With full zeroing of the counter 14, which will come soon after the decrease in performance (since the number m is small), the AND 17 circuit will work, connected to the outputs of all digits of counter 14. The last resolving voltage U will be reduced. The voltage Ug will become zero , the operating valve 4 will operate (without the occurrence of a water hammer, since the capacity at this moment was minimal), the valve 3 will gradually close. The parameters of the amplifier 5 are selected in such a way that when you remove it, the roofing gage. to the same voltage (U) and with ultrasonic testing / shut-off valve 4 remains open. The second mode of operation, when the switch 13 connects the input of the generator 6 to the output of the adder 21, is used when the task is to maintain performance at a constant level set using a frequency divider. In this case, the frequency of the generator is unchanged and the sensor is always (using control circuit) aligns its frequency for a given. The mild, two-stage stop mode after dialing is fully respected. Thus, the preposition 1 meter allows the productivity to be increased by 15–20% and bring it to the maximum possible capacity equal to the pipeline capacity, because the control valve smoothly opens to the maximum value after the start of the metering unit and is in this state to the end of the operation, while the regulating action arriving at the control valve, when the valve reaches the fully open state, automatically switches to the input of the controlled pulse generator, the frequency of the pulses is not in during which, and consequently the task dispenser continuously corrected depending on the capacity of the pipeline. Another advantage of the dispenser is to increase the reliability of its operation by applying smooth strokes and stopping the dispenser while ensuring high metering accuracy. Claims. Automatic continuous metering device containing a flow sensor with a frequency output, a pulse driver, to the inputs of which a flow sensor and a frequency divider are connected, the input of which is connected to the output of a pulse generator, regulating and shut-off valves with actuators, pulse counter for L-bits, indicator and a dose setting device, characterized in that, in order to increase productivity and reliability, a charge-discharge link in pairs connected in pairs is introduced into it and proportional to the integral unit, the comparing device and the integrator, the I and p inputs and the low voltage source, the I (PT) inputs and the high voltage source, with the charge – discharge level inputs connected to the outputs of the pulse former, the output is proportional to -integral link is connected to: the executive mechanism of the regulating valve and one of the inputs of the comparison device, and the integrator’s output through a switch to the input of the pulse generator, the inputs of the And circuits are connected to the outputs of the pulse counter at Both the bits and the outputs of the sources of small and large levels are connected to the inputs of the adder, the output of which is connected to another input of the comparing device, through a switch to the input of a pulse generator and through an amplifier to the actuator of the slam-shut valve. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate, № 222726, cl. G06 F 9/00, 1966,

2. The copyright certificate, f 491041, cl. Q01 G 13/28, 1977, (prototype).