Дозатор-расходомер

Дозатор-расходомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

б

I

ОПИ АН- ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Сев1малистмческмх

Республик

<1,765785

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 010978 (21) 2661584/18-24 с присоединением заявки йо (23) Приоритет

Опубликовано 230980, Бюллетень 1 19 35

Дата опубликования описания 230 Я80 (51)М. Кл.

Я 05 2) 7/01

Q 01 " 11/02

Госудвретвеииый комитет

СССР по делам изобретений в открытий (53) УДК 621.646. .3(088 8) (72) Авторы изобретения

И.К. Петров, Г.П. Георгиевский и Б.В. Ефремов (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт продуктов .брожения (54) ДОЗАТОР-РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к дозированию жидких продуктов и измерения расходов дозируемых продуктов, а также бездроссельного управления процессом дозирования, и может быть использовано 5 в различных отраслях промышленности, в частности, для автоматического отбора ультраконцентрата ферментных и других биологически активных растворов, концентрируеьых методом ультра- 10 фильтрации.

Известны дозаторы — расходомеры, содержащие мерную емкость, исполнительные механизмы и устройства управления ими f1). 15

Известные устройства не содержат узлов, обеспечивающих дистанционное управление расходом доэируемого продукта, а лишь обеспечивает мгновенное переключение клапанов при дости- 20 женин верхнего или нижнего уровня продукта в мерной емкости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 25 дозатор-расходомер, содержащий мерную, емкость с узлом контроля заполнения и исполнительными .механизмами притока .и стока рабочей .среды, последовательно соединенные блок формирова- 30

2 ния импульсов и нормирующий преобраз ов атель.

Управление расходом в указанном устройстве может осуществляться лишь путем дросселнрования продукта, поступающего в мерную емкость (2).

Однако такое управление не приемлемо при отборе из ультрафильтрационных установок ферментных ультраконцентратон, поскольку дросселирование продукта может привести к инактивации фермента, содержащегося в нем. Кроме того, управление путем дросселирова1ния малых расходов (5-50 л/ч) вязких ,продуктов и жидкостей, содержащих взвеси, практически не достигается из-за облитерации дроссельного органа.

Цель изобретения — повьхаение точности дозатора-расходомера.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок задания и пневматический элемент сравнения и выходной каскад, причем одна каме" ра элемента сравнения подключена к выходу нормирукхцего преобразователя, другая камера — к выходу блока задания, авыход - через выходной каскад ко входам исполнительных механизмов притока и стока рабочей среды.

765785

На чертеже изображена блок-схема доэатора-расходомера.

Дозатор-расходомер состоит иэ измерительного преобразователя, включающего мерную емкость 1, разделенную мембраной 2 на продуктовую (надмембранную) и буферную (подмембранную) полости,сильфсн 3 с фланцем 4,распо- ложенным между узлом 5 контроля заполнения соответственно верхнего и нижнего положений незащемленного конца (фланка) сильфона. Сильфон 3 помещен в герметизированном корпусе б, в котором поддерживается давление 0,020,05 МПа, сжимающее сильфон 3.

Внутреняя полость сильфона 3 и буферная полость мерной емкости 1 запол- 15 иены буферной жидкостью и сообщены между собой каналом, в котором помещен обратный клапан 7 с осевой проточ-. кой каппиляра. управление притоком и стоком продукта осуществляется клапа- 20 нами с исполнительными механизмами соответственно 8 и 9.

Кроме того, в состав доэатора — расходомера входит блок 10 формирования импульсов (БФИ) и нормирующий преобразователь длительности импуль-. сов, включающий генератор линейно нарастающего сигнала, собранный из повторителя 11 со сдвигом, дросселя 12, клапана 13 и повторителя 14 с дросселем 15; переключатель, собранный иэ клапана 16 и повторителя 17 с дросселем 18, ячейку памяти, собранную иэ клапана 19 и сумматора 20, и выходной каскад 21, пневматический элемент 22 сравнения, выходной каскад 23 и блок 24 задания.

Работает дозатор-расходомер следующим образом.

При открытом клапане 8 (клапан 9 4О закрыт) измеряемый продукт поступает в мерную емкость 1, заполняя продуктовую полость. Мембрана 2 при этом прогибается, вытесняя буферную жидкость из буферной полости мерной емкости 1 через осевую проточку обратного клапана 7 в сильфон 3, вызывая осевое удлинение последнего, до момента нажатия фланцем на нижний контакт узла 5 контроля заполнения. 50

В момент замыкания контакта БФИ сбрасывает на "0" давление командного воздуха в выходном канале, вследствие чего происходит разряд генератора линейно нарастающего сигнала через разрядный клапан 13 (проточную камеру); сбрасывается давление с плюсовой камеры элемента 22 управляющего устройства и на выходе последнего появляется "0", приводящий к переключению клапанов 8 и 9; перекрывая приток и ЬО открывая сток продукта из мерной емкости 1, давление в которой становится равным атмосферному. При этом происходит сжатие сильфона 3 сжатым воздухом в герметизированном корпусе б. 45

Сильфон, сжимаясь, выталкивает буферную жидкость через капилляр клапана 7 и кольцевое отверстие между корпусом клапана 7 и каналом, в котором расположен этот клапан.

В момент заьикания верхнего контакта узла контроля заполнения 5 на выходе БФИ формируется командный пневматический импульс "1" измерительному преобразователю на начало. отсчета времени нахождения мерной емкости 1 под загрузкой (клапаны 8 и 9 остаются в прежнем положении).

При этом разрядный клапан 13 перекрывает свою проточную камеру и на выходе генератора линейно нарастающего сигнала (повторитель 14 и элемент 22 сравнения) начинает линейно нарастать давление. Этот нарастающий сигнал через проточную камеру клапана 16 переключателя подается на повторитель 17.

Дальнейшее прохождение сигнала в сумматор 20 не производится, поскольку проточная камера клапана 19 закрыта командным давлением в его управляющий камере, сообщенной с БФИ.

Рост давления на выходе генератора линейно нарастающего сигнала происходит до тех пор, пока это давление превысит давление внешнего управляющего сигнала с блока 24 задания, поданного в минусовую камеру элемента 22 сравнения. В момент превышения произойдет переключение элемента 22 сравнения, на его выходе и на выходе выходного каскада появится "1", что приведет к переключению клапанов 8 и 9 и началу нового цикла заполнения мерной емкости 1 продуктом.

В момент замыкания нижнего контакта узла контроля заполнения 5 на выходе БФИ 10 появится "0", в результате чего текущее значение нарастающего сигнала, достигнутое им (сигналом) к моменту замыкания контакта, окажется запертым на повторителе 17 за счет большого подпора в управляющей камере клапана 16.

Постоянный сигнал с повторителя 17 через открывающуюся проточную камеру клапана 19 поступает на вход сум- матора 20, который сформирует сигнал, обратно пропорциональный длительности импульса формируемого БФИ,т.е. сигнал, пропорциональный суммарному значению времени выстоя мерной емкости под загрузкой и собственно загрузки.

Расход продукта, дозируемого устройством, определяется выражением

9=У/Ф, где V - объем мерной емкости, — общее время цикла, включающее время загрузки t» время разгрузки tp и время выстоя под загрузкой

765785

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 6921/18 Тираж 956 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом выражение (1 ) может быть записано в виде:

Ч

Ч= (<+4)+

Поскольку величины Ч и tр- постоянные, то величина расхода определяет5 ся значением (с, - т ).

Кроме того в выражении (2) величина te, может изменяться в широких пределах от блока 24 задания, благодаря чему достигается дистанционное управление расходом продукта, дозируемого доватором-расходомером.

Данный дозатор-расходомер по сравнению с известным расширяет область применения и повышает точность доэи- 15 рования..

Дозатор-расходомер, содержащий мерную емкость с узлом контроля заполнения и исполнительными механизМами притока и стока рабочей среды, последовательно соединенные блок формирования импульсов и нормирующий преобразователь, содержащий генератор линейно нарастающего сигнала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности доэатора-расходомера, в него введены блок задания и пневматический элемент сравнения и выход- ной каскад, причем одна камера элемента сравнения подключена к выходу генератора линейно нарастающего сигнала нормирующего преобразователя, другая камера — к выходу блока задания, а выход — череэ выходной каскадно входам исполнительных механизмов притока и стока рабочей среды.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 261726, кл. 6 01 F 11/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 263919, кл. G 01 F 11/00, 1968 (прототип 1