Способ измерения количества жидкости в потоке

 

Изобретение относится к конструированию приборов и оборудования по измерению количества жидкости в потоке, в частности для учета молока на доильных установках. Для этого автоматически измеряют время наполнения и опорожнения мерной камеры в каждом цикле, и количество жидкости за каждый цикл работы откачивающего устройства определяют из соотношения Q_i/V_p=1+t_Hi/t_Пi, где Q_i - количество жидкости за i цикл измерения; V_p - объем мерной камеры, л, заключенной между датчиками верхнего и нижнего уровней; t_Hi - время опорожнения мерной камеры в i цикле; t_Пi - время наполнения мерной камеры в i цикле. Затем путем суммирования количества жидкости за каждый цикл и объема жидкости, оставшейся в мерной емкости после окончания работы, определяют общее количество жидкости. Повышается точность измерения количества жидкости в ее потоке. 2 ил.

Изобретение относится к отраслям сельского хозяйства и областям промышленности, где требуется измерение количества жидкости в потоке, в частности к способам учета молока на доильных установках.

Известны способы измерения количества жидкости в потоке, а также способы учета молока на доильных установках (Точные измерения расхода жидкостей / Б. В.Бирюков, М.А.Данилов, С.С.Кивилис. М.: Машиностроение, 1977; Справочник по оборудованию предприятий молочной промышленности / Томбаев Н.И. // Пищевая промышленность. М., 1972, с.542).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ учета молока на доильных установках, включающий чередующиеся между собой заполнение мерной камеры и ее опорожнение молочным насосом, подсчет количества опорожнений мерной камеры, измерение времени работы молочного насоса, поступления молока в мерную камеру и откачки остаточной порции молока и вычисления количества молока по соотношению (а.с. СССР 1277444, МКИ⁶ A 01 J 7/00).

Недостатками известного способа является то, что данный способ учета молока не позволяет определять текущего значения количества жидкости в потоке, что ограничивает область применения и снижает точность измерения количества жидкости в потоке.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение области применения способа и повышение точности измерения количества жидкости путем измерения его в потоке.

В результате использования предлагаемого изобретения повышается точность и расширяются функциональные возможности способа.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что измеряют время наполнения и опорожнения мерной камеры в каждом цикле, и количество жидкости за каждый цикл работы откачивающего устройства определяют из соотношения Q_i/V_p=l+t_Hi/t_Пi, где V_р- регулируемый объем мерной камеры, л, t_Нi - время опорожнения мерной камеры в i цикле, t_Пi - время наполнения мерной камеры в i цикле.

Затем путем суммирования количества жидкости за каждый цикл и количества жидкости, оставшейся в мерной емкости после окончания работы, определяют общее количество жидкости из соотношения где Q_ост - остаточное количество жидкости, причем остаточное количество жидкости определяют из соотношения где: t^p _{H о} - продолжительность опорожнения последней порции с момента нажатия на кнопку ручного режима до срабатывания датчика нижнего уровня,
V_p - постоянный объем жидкости, заключенный между датчиками нижнего уровня и обратным клапаном откачивающего устройства (насоса).

Способ измерения количества жидкости в потоке поясняется фиг.1, на которой представлена общая схема установки с откачкой в напорном режиме, и фиг.2, на которой представлена схема установки в безнапорном режиме.

Способ измерения количества жидкости в потоке осуществляется с помощью устройства, которое содержит приемную емкость 1 с входным 12 и выходным 13 патрубками и патрубком отвода воздуха 14, мерную камеру 2 с датчиками нижнего 3 и верхнего 4 уровней жидкости, блок управления 5 с кнопкой ручного режима 6, откачивающее устройство 7 с обратным клапаном 11, цифровой индикатор 8, вычислительное устройство 9 с кнопкой запроса результата 10.

Пример осуществления предлагаемого способа измерения количества жидкости или молока в потоке.

В начале поступления жидкость заполняет объем V_p между обратным клапаном 10 и уровнем срабатывания датчика нижнего уровня 3. Этот объем является начальной порцией жидкости, например молока, и представляет для данной системы постоянную величину. При заполнении приемной емкости 1 и достижении поверхностью жидкости верхнего уровня 4 происходит включение откачивающего устройства (насоса) 7 и начинается опорожнение мерной камеры 2. При достижении поверхностью жидкости нижнего уровня 3 происходит отключение насоса 7.

Измеряют продолжительности наполнения и опорожнения мерной камеры в каждом цикле (t_Нi и t_Пi), определяют количество жидкости путем суммирования цикловых порций, затем с учетом остаточного количества жидкости в мерной емкости определяют общее количество из соотношения

Пример конкретного выполнения способа измерения количества жидкости, например молока, в потоке.

Подсчет количества молока за 3 цикла работы.

t_П1=t_П2=t_П3=40 с.

t_Н1=t_Н2=t_Н3=10 с.

V_Р=10 л.

V_p = 5 л.
t^р _{Н о}=7 с.

а) определяем количество молока за один цикл
Q₁=Q₂=Q₃=V_P(1+t_H1/t_П1)=10(1+10/40)=12,5 л;
б) определяем общее количество за 3 цикла

в) определяем остаточное количество молока

г) определяем общее количество молока с учетом остаточной порции
е

Формула изобретения

Способ измерения количества жидкости в потоке, включающий автоматическое измерение времени наполнения и опорожнения жидкостью мерной камеры и времени откачки остаточной порции, отличающийся тем, что измеряют время наполнения и опорожнения мерной камеры в каждом цикле работы с помощью откачивающего устройства, связанного с блоком управления, а количество жидкости за каждый цикл определяют из соотношения
Q_i/V_p= 1+t_Hi/t_Пi,
где Q_i - количество жидкости за i-цикл измерения;
V_p - объем мерной камеры, заключенной между датчиками верхнего и нижнего уровня, л;
t_Hi - время опорожнения мерной камеры в i-цикле;
t_Пi - время наполнения мерной камеры в i-цикле,
затем путем суммирования цикловых порций и остаточного количества жидкости в мерной емкости после окончания работы определяют общее количество жидкости из соотношения

где Q_ост - остаточное количество жидкости,
причем остаточное количество жидкости определяют из соотношения

где t^p _{H o} - продолжительность опорожнения последней порции с момента нажатия на кнопку ручного режима до срабатывания датчика нижнего уровня;
V_p - постоянный объем жидкости, заключенный между датчиками нижнего уровня и обратным клапаном откачивающего насоса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2