SU901838A1 - Устройство дл количественного учета перекачиваемой жидкости - Google Patents

Description

Изобретение относится к количественному учету жидкости, например нефтепродуктов, и может быть использовано в любой отрасли промышленности и сельского хозяйства для количественного учета перекачиваемых жидкостей.

Известны устройства для отпуска определенного количества доз жидкостей, например молока, содержащее два поочередно заполняемых и опорожняемых мерных сосуда, оборудованных наборной (всасывающей) трубкой [1].

Однако эти устройства имеют недостаточную точность и область их использования ограничена физикохимическими свойствами жидкостей.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее не менее двух мерных резервуаров с датчиками нижнего и верхнего уровней, связанных с клапанами закач2 ки и откачки жидкости и силоизмерительными преобразователями [2 ].

Однако известное устройство не позволяет обеспечить надежный количественный учет непрерывного проходящего через него продукта.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства при одновременном повышении точности учета ₁₀ и производительности перекачки.

Поставленная цель достигается тем, что датчики уровня соединены с клапанами закачки и откачки жидкости через блок управления и формирования команд, к выходам которого подключены соответствующие каждому резервуару цифровые пересчетные схемы, вторые входы каждой из 20 которых соединены с соответствующим сияоизмерительным преобразователем., а выходы каждой цифровой пересчетной схемы соединены с блоком суммирования, связанным по- входу с блоком управления и формирования команд.

При этом силоизмерительные преобразователи могут быть выполнены в виде преобразователей усилия в 5 период электрических импульсов, а цифровые пересчетные схемы могут быть выполнены в виде двоичного вычитающего счетчика, выходы которого поразрядно соединены со вхо- 10 дами схемы поразрядной перезаписи, общая шина которой соединена с выходом управляемого коммутатора, а выходы которой поразрядно соединены со входами двоичного суммиру- 15 ющего счетчика, счетный вход которой соединен с выходом управляемого коммутатора, а инверсный выход последнего разряда со входом схемы фиксации переполнения, выход которой 20 соединен со входом управляемого коммутатора, один из выходов которого соединен со входом счетчика выборки периодов, выход которого соединен со входом управляемого коммутатора, 25 один из входов которого соединен с выходом блока управления и формирования команд, а один из выходов соединен со входом блока суммирования, при этом счетный вход двоичного вычита- jq ющего счетчика соединен с одним из выходов управляемого коммутатора, один из входов которого связан с выходом силоизмерительного преобразователя. · _3S

На фиг. 1 представлена общая схема устройства для количественного учета жидкостей, например нефтепродуктов; на фиг. 2 - цифровая пересчетная схема. 40

Устройство содержит два резервуара 1 и 2, поплавки 3, постоянные магниты 4, сливо-наливные патрубки 5 и 6, клапаны 7 и 8 закачки, регулируемый дроссель 9 закачки, насос 10 закачки, клапаны 11 и 12 откачки, регулируемый дроссель 13 откачки, насос 14 откачки, силоизмерительные датчики 15, преобразователи 16 выходных аигналов силоизмерительных датчиков в длительность периода электрических импульсов, цифровые пересчетные схемы 17, блок 18 суммирования, блок 19 управления и формирования команд, стойки 20, датчики 21 и 22 верхнего уровня, датчики 23 и 24 нижнего уровня. Цифровая пересчетная схема 17 содержит управляемый коммутатор 25, счет чик 26 выборки периодов, двоичный вычитающий счетчик 27, схему 28 поразрядной перезаписи, двоичный суммирующий счетчик 29, схему 30 фик-. сации переполнения <,

Устройство работает следующим образом.

В процессе закачки жидкости в резервуар 1 насосом 10 через сливно-наливной патрубок S клапаны закачки и откачки находятся в следующих состояниях: клапан 7 закачки открыт, клапан 11 откачки закрыт, клапан 8 закачки закрыт, а клапан 12 откачки открыт. При этом происходит одновременная откачка жидкости из резервуара 2 насосом 14. Уровень жидкости в резервуаре 1 повышается . Один из поплавков 3, с расположенным на нем постоянным магнитом 4, находящийся в резервуаре 1, поднимается вверх. При достижении поплавком 3 положения, в котором его постоянный магнит 4 находится против датчика 21 верхнего уровня, расположенного на стойке 20, в блок 19 управления и формирования команд поступает сигнал с датчика 21 верхнего уровня. Блок 19 управления и формирования команд формирует сигнал на закрытие клапана 7 закачки и с определенным временем задержки вырабатывает сигнал, поступающий в цифровую пересчетную схему 17, обслуживающую весоизмерительный ка-нал А. Весоизмерительный канал А включает в себя резервуар 1, силоизмерительный датчик 15, преобразователь 16 выходного сигнала силоизмерительного датчика в· длительность периода электрических импульсов, цифровую пересчетную схему 17. Время задержки прихода управляющего сигнала в цифровую пересчетную схему 17 из блока 19 управления и формирования команд определяется временем срабатывания клапана 7 плюс время успокоения резервуара 1 с налитой в нем жидкостью. Последнее .необходимо во избежание динамической погрешности при взвешивании. По приходу управляющего сигнала в цифровую пересчетную схему 17 весоизмерительного канала А, осуществляется взвешивание резервуара 1 с налитой жидкостью и результат взвешивания запоминается в цифровой перес.четной схеме 17 весоизмерительного канала А. Во время откачки жидкости из резервуара 2 через сливо-наливной патрубок 6 уровень жидкости в резервуаре 2 понижается, а вместе с уровнем жидкости опускается поплавок 3 с постоянным магнитом 4, находящийся в резервуаре 2. При достижении поплавком 3 положения, в котором его постоянный магнит 4 окажется против датчика 24 нижнего уровня, на вход блока 19 управления и формирования команд с датчика 24 поступает сигнал. Блок 19 управления и формирования команд формирует управляющие сигналы на закрытие клапана 12 откачки и открытие клапана 11 откачки, и с определенным временем задержки управляющий сигнал на вход цифровой пересчетной схемы 17 весоизмерительного канала В, включающего в себя: резервуар 2, силоизмерительный датчик 15, преобразователь 16 выходного сигнала силоизмерительного датчика в длительность периода электрических импульсов и цифровую пересчетную схему 17. В момент открывания клапана 11 откачки начинается откачка жидкости из резервуара 1. При этом понижается уровень жидкости в резервуаре 1 и поплавок 3 с постоянным магнитом 4 идет вниз. При достижении поплавком 3 положения, в котором его постоянный магнит 4 находится против датчика 23 нижнего уровня, в блок 19 управления и формирования команд поступает сигнал с датчика 23. Блок 19 управления и формирования команд формирует управляющие сигналы на закрытие клапана 11 откачки и открытие клапана 12 откачки и через определенное время задержки выдает управляющий сигнал на вход цифровой пересчетной схемы 17 весоизмерительного канала А. С приходом управляющего сигнала на входи пересчетной схемы 17 весоизмерительного канала А происходит взвешивание резервуара 1 с оставшейся в нем жидкостью, после чего в цифровой, пересчетной схеме 17 весоизмерительного канала А определяется разность весов резервуара 1, наполненного, жидкостью, и веса резервуара 1 со слитой жидкостью, а результат вычи- .. сления записывается в блок 18 суммирования в единицах веса. После взвешивания резервуара 1 блок. 19 управления и формирования команд вырабатывает управляющий сигнал на

901838 б открывание клапана 7 закачки и начинается закачка жидкости в резервуар 1. Во время откачки из резервуара 1, резервуар 2, с оставшейся έ нем жидкостью/взвешивают, разность весов резервуара 2 вычисляют в цифровом блоке 17 измерения весоизмерительного канала В и записывается в блок 18 суммирования, после чего по сигналу из блока 19 управления и формирования команд открывают клапан 8 закачки, в резервуар 2 закачивают жидкость, по приходу сигнала в блок 19 управления и формирования команд с датчика 22 верхнего уровня, клапан 8 закачки закрывают, резервуар 2 с закаченной в него жидкостью через определенное 'время задержки взвешивают и результат взвешивания заполняют в цифровой пересчетной схеме 17 весоизмерительного канала В. Таким.образом, к моменту окончания откачки жидкости из.резервуара 1, резервуар 2 подготовлен к откачке, и в момент закрывания клапана 11 откдчки и открывания клапана 12 откачки начинается откачка жидкости из резервуара 2. Время открывания и закрывания клапанов одинаково. Таким образом, во время переключения клапанов 11 и 12 производительность откачки из одного резервуара уменьшается, а из другого возрастает, чем обеспечивается непрерывность струи на выходе устройства и постоянство расхода жидкости.

Результаты количественного учета жидкости весовым способом накапливаются в блоке 18 суммирования и выдаются на любое внешнее регистрирующее устройство, в случае поступления внешних сигналов на вход блока 19 управления и формирования команд. Датчики 23 и 24 нижнего уровня расположены таким образом, что по окон чании откачки из резервуара 1 или 2 концы слив.о-наливных патрубков 5 и 6 находятся под уровнем жидкости. Для обеспечения непрерывности потока жидкости на входе устройства производится перерегулировка дросселей 9 и 13,. а выходы датчиков верхнего 21 и 22 и нижнего уровней 23 и 24, соединенные со входами блока 19 управления и формирования команд, меняются местами. Определенные соотношения скоростей заполнения и опорожнения резервуаров, необходимые для обеспечения необходимого ре·¹'· жима перекачки, выбираются с помощью регулируемых дросселей 9 и 13. Опорожнение и заполнение резервуаров осуществляется всегда из-под уровня жидкости, на поверхности которой находится поплавок, позволяющий сократить поверхность испарения для легкоиспаряющихся жидкостей и снимать остатки вязких жидкостей со сливо-наливных патрубков в процессе протекания жидкостей через резервуары. Поплавок выполняет также функции демпфера гашения колебаний взвешиваемой системы. В момент получения результатов статического взвешивания для непрерывно сливаемых или наливаемых жидкостей поплавок не имеет механической' связи со сливотналивным патрубком, опущенным в резервуар, механически не связанным со сливо-наливным патрубком, что позволяет повысить точность количественного учета весовым способом.

Цифровая пересчетная схема работает следующим образом.

С приходом управляющего сигнала с блока 19 на вход управляемого коммутатора 25 на вход счетчика выборки периодов 26 начинают поступать импульсы с преобразователя 16 с периодом, пропорциональным выходному сигналу силоизмерительного датчика, одновременно на счетный вход двоичного вычитающего счетчика 27 поступают метки с частотой £ с выхода управляемого коммутатора 25. С поступлением импульса переполнения счетчика 26 выборки периодов на вход управляемого коммутатора 25 прекращается поступление импульсов на вход счетчика 26 выборки периодов и меток с частотой £ на вход двоичного вычитающего счетчика 27, после чего на общую шину схемы 28 поразрядной перезаписи поступает импульс перезаписи содержимого счетчика 27 в двоичный суммирующий счетчик 29. Число, записанное в двоичном вычитающем счетчике 27 с учетом того, что в исходном состоянии 27 и 29 были установлены в 0, будет равно М-(2 -1)(N^-1) , где к - число двоичных разрядов в счетчике 27; Ny - число меток, поступивших на вход счетчика 27, N₄=nT₄ f (где η - число импульсов, прошедших на вход счетчика 26 до его переполнения, - длительность периода импульсов, пропорциональная выходному сигналу силоизмерительно го датчика, получаемому, когда резервуар заполнен жидкостью).

Таким образом, в счетчик 29 перепишется число М.

С приходом следующего управляющего импульса с блока 19 на вход управляемого коммутатора 25 на вход счетчика 26 начинают поступать импульсы с преобразователя 16 с периодом TgiT^Tp , пропорциональным выходному сигналу силоизмерительногодатчика при слитой из резервуара жидкости. Одновременно на вход двоичного суммирующего счетчика 29 поступают метки с частотой £ · Импульс переполнения счетчика 26, поступая на вход управляемого коммутатора 25, прекращает поступление импульсов на вход счетчика 26 и разрешает поступление меток с частотой £ на вход блока 18 суммирования с выхода управляемого коммутатора 25. К этому моменту на вход счетчика 29 поступает Ν^ηΤ,^ί импульсов, меньшее чем на величину, равную весу самой жидкости. По переполнению счетчика 29 схема 30 фиксации переполнения передает импульс на вход управляемого коммутатора 25, который прекращает поступление меток с частотой f по всем выходам управляемого коммутатора 25. Таким образом, в цифровом блоке измерения произведена операция определения разности , равная весу перекаченной жидкости.

Применение предлагаемого устройства для количественного учета жидкостей, например нефтепродуктов, позволяет сократить общее время проведения сливо-наливных операций с получением результатов количественного учета жидкостей с высокой точностью в весовых единицах. Кроме того, устройство позволяет осуществлять количественный учет любой жидкости весовым способом.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 113019, кл. G 01 F 11/32, 1957.

2.Авторское свидетельство СССР

по за вке № 2378465/18-10, (прототип).

11

/

25

23

1

30

uf. Z