Устройство для автоматическогоконтроля coctaba многокомпонентныхжидкостей

Устройство для автоматическогоконтроля coctaba многокомпонентныхжидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублмк

<о830226 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 160779 (21) 2798870/18-25 (53)M. Кл.

G N 27/22 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15,05,81. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 150581 (53) УДК 620 171

33 (088 8) (72) Авторы изобретения

В. О. Чернышев, Л. С. Лившиц и A. И. центральный научно-исследовательский )ийститут механизации и электрификации сельского хозяйства нечерноземной зоны СССР i . (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

СОСТАВА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к измерениям электрофизических характеристик многокомпонентных жидкостей для автоматического контроля их состава и может е быть использовано для контроля состава молока на молочных заводах, крупных животноводческих комплексах промышленного типа, а также в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для определения влажности материалов, содержа щее два генератора фиксированных частот f и (, измерительную мостовую схему, датчик емкостного типа, филвт- 15 ры соответствующих частот и вычислительное устройство. При введении в датчик исследуемого материала измерительная мостовая схема разбалансируется и сигналы разбаланса для каждой из частот передаются в вычислительное устройство, где обрабатываются таким образом, что исключается влияние на конечный результат одного иэ мешающих факторов (плотности, температуры, других компонентов материала) $1J .

Однако при использовании устройства для контроля состава многоком.понентных жидкостей необходимы боль- ЗО

1 шие затраты труда и времени, связанные с ручной настройкой генераторов на новые значения частот для определения содержания каждого из компонентов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения электрофизических характеристик материалов в широком диапазоне частот, содержащее генератор -качающейся частоты, измерительную ячейку н измерительное устройство (2).

Недостатком устройства является низкая точность измерений из-за влияния мешающих факторов (в каждый момент времени измерение производится на одной частоте и в одной точке объема жидкости — в одной пробе). При измерении на одной частоте не удается исключить влияние ни одного мешающего фактора при измерении в одной точке объема (в одной пробе) из-за неоднородности жидкости также вносится значительная погрешность. При использовании устройства достигается автоматическое измерение злектрофизических характеристик жидкости в широком .диапазоне частот, однако из-за низкой точности измерений определение соста830226

40 на жидкости по отдельным компонентам практически нельзя выполнить.

Цель изобретения — повышение точности автоматического контроля состава многокомпонентной жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем генератор качающейся частоты, измерительную емкостную ячейку и измерительное устройство, содержащее два генератора качающейся частоты> соединенные с блоком синхронизации качания в противофазе — для автоматического од нонременного получения двух противоположных значений частот, для осуществления двухчастотного метода измерений, блок временных интервалов, устанонленный между блоком синхронизации и измерительной ячейкой, — для обеспечения проведения измерений в строго определенные моменты времени эа период качания частот, систему датчиков, установленных в объеме измеряемой жидкости на различных уровнях — для исключения влияния на результаты измерений неоднородности жидкости (по температуре, плотности и т.п.) и соединенных через блок скользящего напряжения и электронный коммутатор с блоком временных интервалов, вычислительное устройство — для обработки результатов измерений и выбора точных значений оптимальных частот, для определения компонента жидкости, соединенное с измерительным устройством, блоком синхронизации качания в противофазе и блоком скользящего напряжения. Это позволяет повысить точность измерений эа счет: проведения измерений двухчастотным методом, усреднения результатов измерений по всему объему жидкости и автоматического определения точных значений двух оптимальных частот для измерения содержания каждого компонента.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 взаимное изменение частот двух генераторов качающейся частоты при их работе в противофазе, Устройство содержит два генератора 1 качающейся частоты, например по типу прибора Х1-1А с диапазоном качания 0,2-40 МГц, блок 2 синхронизации качания частот генераторов в противофазе, выполненный на осно ве типовых приборов синхронизации работы электрических генераторов, блок 3 временных интервалов, выполнен ный на основе кварцевого генератора и типовой схемы электронных часов с использованием серии логических микросхем К155, электронный коммутатор 4, выполненный на основе типовых схем с использованием микросхем серии К155 блок 5 скользящего напряжения на базе быстродействующего шагового. искателя, систему датчиков 6 емкостного типа, установ ленных на трех (а, б и в)уровнях н объеме исследуемой жидкости, блок 7 частотных фильтров для выделения сигналон определенных частот иэмерительI ное устройство 8, вычислительное устройство 9, н качестве которого может быть использовано управляющее вычиспительное устройство 158 СМ-5. Входы генераторов 1 качающейся частоты соединены с блоком 2 синхронизации, а выходы их соединены с входом электронного коммутатора 4. Выход блока 2 синхронизации соединен с входом блока 3 временных интервалов, выход которого подключен к входу электронного коммутатора 4, а выход последнего — к входу блока 5 скользящего напряжения. Выход блока 5 скользящего напряжения соединен с датчиками

6, выходы которых подключены к блоку 7 частотных фильтров. Блок 7 частотных фильтров через измерительное устройство 8 связан с вычислительным устройством 9, выход которого включен на вход блока 5 скользящего напряжения и блока 2 синхронизации.

Устройство работает следующим образом.

По команде,от вычислительного устройства 9 происходит включение блока

2 синхронизации, который в свою очередь включает дна генератора 1 качающейся частоты и синхронизирует их работу (фиг.2). По этой же команде блок 5 скользящего напряжения подключает к выходу электронного коммутатора 4 группу датчиков одного из уровней а, б или в. При достижении синхронной работы генераторов 1 н противофазе (см. фиг. 2) происходит включение блока 3 временных интервалон. Блок 3 временных интервалов по заранее заданной программе выдает электрические импульсы на включение,электронного коммутатора 4.

Сущность программной работы блока

3 временных интервалов заключается в следующем.

В определенных зонах качания (см. фиг. 2) блок 3 временных интервалов выдает импульсы с большой частотой для нахождения наиболее чувствительной точки, где определение компонента происходит с максимальной точностью. Затем, после паузы происходит переход к новой зоне, где определяется другой компонент жидкости. При включении электронного коммутатора 4 выходы генераторов 1 через блок 5 скользящего напряжения замыкаются на измерительные датчики б уровня а (н данном устройстве к четырем датчикам). Сигналы с датчиков б поступают нт блок 7 частотных фильтрон, затем н измерительное устройство 8 и вычислительное устроиство 9. Вычислительное устройство

830226

Использование предлагаемой конструкцйи устройства позволяет производить автоматическое измерение состава многокомпонентной жидкости двухчастотным методом. Ликвидируется отбор нескольких проб вследствие проведения измерений во многих точках объема жидкости.

25

Экономическая эффективность применения устройства обеспечивается уменьшением затрат труда и времени . на анализ состава продукта и улучшением его качества за счет высокой точности анализа. заносит полученную информацию в оперативную память и дает команду на второе полное качание частоты генераторов 1. При, этом блок 5 скользящего напряжения подключает выход электронного коммутатора 4 к датчика 6 уровня. Аналогично с использованием датчиков 6 уровня происходит третье качание. Вычислительное устройство 9 обрабатывает информацию в два этапа: определение оптимальных частот., определение состава жидкости. Таким образом, повышение точности измерений достигается за счет трех аспектов: измерение производится в каждый момент времени на основе двухчастотного метода; оптимизируется частота измерений; измерение охватывает весь объем жидкости.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического контроля состава многокомпонентных жидкостей, содержащее генератор качающейся частоты, измерительную ячейку и измерительное устройство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введен второй генератор, включенный через блок синхронизации в противофазе с первым, причем между блоком синхронизации и измерительной ячейкой установлен блок временных интервалов, а измерительная ячейка представляет собой систему датчиков, установленных на различных уровнях в объеме измеряемой жидкости и соединенных через блок скользящего напряжения и электронный коммутатор с блоком временных интервалов.

2 Устройство по п.З,о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно содержит вычислительное устройство, соединенное с измерительным устройством,.блоком синхронизации и блоком скользящего напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIRCA Р 3323045, кл. 324-61, 1967.

2. Кричевский Е. С. и Тонкой Е.П.

Экспрессный метод получения частотных характеристик влажных материалов. — "Приборы и системы управления", 1968, 9 2, с.51 (прототип}.

830226

S, иГц

4м-

Зона п

42 ф . ф

Зона l. Зона1 ЗонаЗ Ðèâ.8

Заказ 3291/51 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственйого комитеТа СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород., ул. Проектная, 4, Составитель A. Волков

Редактор Н. Минко Техред А.Ач Корректор В. Бутяга