Импульсный микродозатор жидкости под давлением

 

0IlИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 121181 (2 ) 3355568/18-24

Ф с присоединением заявки М— (и) м. Йл.з

С 05 0 9/12

С 01 F 13/00

Государственный комитет .

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (%3) УДК.663. 3. .022.68

{088.8) Опубликовано 1503.83. Бюллетень Йо 10

Дата опубликования описания 150333 (72) Автор изобретения

В. A. Рощин

pa g 4 . Ъ т . 1 >

7:. г е

Специальное конструкторско-технологическое бюро

1 промысловой геофизики ! (71) Заявитель

{54) ИМПУЛЬСНЫЙ МИКРОДОЗАТОР ЖИДКОСТИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к автоматическому регулированию, предназначено для автоматического испульсного дозирования малых объемов жидкостей или сжиженных газов под давлением

И может быть использовано в хроматографии, медицине, фармацевтической, медицинской, химической и биохимической промыаленности, а также при научных исследованиях, в частности для автоматического формирования меток в потоке жидкости для меточных расходомеров и для устройств, использующих измерительный канал меток потока, например в устройстве для измерения объема внутренних полостей и производных от объема величин.

Известные импульсные системы автоматического дозирования жидкости используют методы время-импульсного и частотно-импульсного, амплитудноимпульсного дозирования и их комбинации, причем наиболее простыми являются время-импульсные,а наиболее точными †частот-импульсные системы f1).

Общими недостатками укаэанных дозирующих систем являются низкие функциональные возможности, ограниченные каким-либо одним методом дозирования, низкие точность и надежность.

Наиболее близким по технической сущности к изобрете1.ию является устройство для импульсного дозирования жидкости, содержащее дозировочную камеру с датчиком нижнего и верхнего предельных уровней, соединенную через электрогидравлические распределители с трубопроводами — подачи дозируемой жидкости, вытесняющего агента, сообщения с атмосферой, выкида проб (доз) жидкости, а также блок управле- . ния, в который входят три триггера, управляющие гидравлическими распределителями, формирователи импульсов, получаемых от датчиков -уровней и используемых для управления триггерами, из которых первый управляет заправкой доэирующей камеры, второй — наддувом ее, третий — выкидом в трубопровод под давлением, причем запуск третьего триггера производится QT дифференциального реле давления, подключенного к камере и указанному трубопроводу выкида 2).

Недостатком данного устройства являются отказы, возникающие при дозировании малых доэ (микродоэировании), вследствие натекания в дозирующую камеру жидкости через неплот-ности эапирания гидравлических распре1004989 делителей, недостаточно их быстродействия и вспенивания жидкости н камере при лолаче вытесняющего агенга в виде аза "надцува".

Цель изобретения — расширение области применения и повышение точности микродозатора.

Поставленная цель достигается тем, что н импульсный микродозатор жидкости под давлением, содержащий дозировочную камеру с датчиками нерхнего и ниженго уровня, клапаном связи с атмосферой, клапаном заправки, клапаном наддува вытесняющего агента, клапаном выкида дозы, включенное между трубопроводом выкида дозы и верхней частью дозировочной камеры реле давления, первый формирователь импульсов, выходом связанный с 5-входом первого триггера, прямой выход которого соединен с исполнительными 20 механизмами клапанов эапранки и связи с атмосферой, второй формирова- . тель импульсов, выходом подключенный к R-нходу первого триггера и 5-входу второго триггера, прямой выход кото- 25 рого связан с клапаном наддува, третий формирователь импульсов, выходом соединенный с R-входом третьего триггера, S-вход которого подключен к реле давления, а прямой выход — к 30 клапану выкида дозы, инверсный выход третьего триггера переключателем снязан с входом первого формирователя импульсон, датчики верхнего и нижнего уровня соединены с входами второго и третьего формирователей импульсон, введены последонательно включенные датчик среднего уровня, четвертый формирователь импульсов, четвертый триггер и клапан дренажа, подключенный к дозировочной камере, причем инверсный выход первого триггера связан с входом литания четвертого триггера, R-нход которого соединен с прямым выходом второго триггера, К-входом подключенного к вы- 4 ходу элемент/ зацержки, вход которого связан с R-входом третьего триг- . гера, а датчик среднего уровня расположен в доэироночной камере.

На чертеже изображена структурная схема предложенного импульсного микродозатора жидкости под давлением., Микродозатор содержит дозировочную камеру 1g снабженную электро у магнитными клапами 2-6, дискретными датчиками 7-9 уровня, дифференциальным реле 10 давления, а также блок 11 электронного управления, содержащий переключатель 12 режима работы, формирователи 13-16 импульсов, триггера 17-20 на тиристорах элемент 21 задержки времени сигнальную лампу 22.

Иикродоэатор работает следующим образом. 65

В исходном состоянии все клапаны закрыты. Для работы в ждущем режиме переключатель 12 н верхнем положении. Внешний запускающий импульс О, через формирователь 13 опрокидывает первый триггер 17, который выдает напряжение 0„ на электромагниты клапанов 3"и 4. Открываясь, клапан 3 впускает в камеру 1 дозируемую жидкость, а клапан 4 выпускает вытесняющие газы в атмосферу. Операция заправки камеры заканчивается, как только жидкость в камере 1 достигается уровня срабатывания датчика 7,, который подает импульс через формирователь 14 на вход R-триггера 17, сбросит его и закроет клапаны 3 и 4. Этот же импульс, поступив на вход триггера 18, опрокидывает его и напряжением 0 открывает клапан 2 подачи вытесняющего агента наддува камеры 1 газом или воздухом.

Уставкой реле 10 заранее задается перепад данления в камере 1 над давлением в трубопроводе выкида микродозатора. Этот перепад определяет скорость выкида дозируемой жидкости.

Реле 10, сработав, через триггер 19 напряжением U открывает клапан 5 ныкида доэированного объема жидкости в трубопровод под давлением.

Уровень жидкости в камере 1, понижаясь, доходит до нижнего предела, при котором датчик 8 выдает импульс, и через формирователь 15 сбрасывает триггер 19.Клапан 5 закрывается, выкид заканчивается. Клапан 2 надцува закрывается позже на время, установленное элементом 21 задержки. Этим достигается поддержание избыточного давления в камере 1, предотврашающего просачивание жидкости в камеру через неплотности клапанов 3 и 5.

Однако при болыаих паузах в дозировке давление наддува в камере 1 падает и со временем в ней собирается жидкость, просачивающаяся через клапаны 3 и 5. Для устранение этой помехи дополнительный третий датчик 9 среднего дискретного уровня через формирователь 16 импульса и триггер 20 связан с дополнительным клапаном 6 для дренажа камеры 1. Уровень срабатывания датчика 9 может быть установлен в любой точке диапазона уровня h. При накоплении жидкости в камере 1 датчик 9 дает команду на открытие клапана 6 и происходит дренаж.камеры, причем сигнальная лампа 22 сигнализирует необходимость притирки клапанов. Клапан 6, получая напряжение О+ с выхода триггера 20, остается открытым до появления очередного запускающего импульса, который опрокидывает триггер 17 и тем самым прекращает питание со своего инверс;. ного выхода триггера 20 и, слелова1004989 тельно, клапана 6 и сигнальной лампы 22 (или какого-либо другого сигнального устройства) .

Таким образом, дренаж прекращен, идут операции дозирования. Небольшие 5 пропуски (утечки)клапанов не понижают точности дозирования, так как объем дозы установлен расстоянием h между датчиками 7 и 8 и вслед эа формиро.— ванием этого объема жидкости следует

его выкид. По окончании операции . заправки камеры 1 триггер 17 сбрасывается и восстанавливается питание триггера 20, но он не опрокинется, танк как импульс от датчика 9 уже прошел ° Кроме. того, на R-вход триггера 20 поступает напряжение с выхода триггера 18, которое блокирует опрокидывание триггера 20 и не допускает открытие дренажного клапана 6 впредь до полного окончания цикла Я доэирования. После. этого датчик 9 вновь готов управлять дренажом. †.- -;Цля работы в релаксационном режиме переключатель 12 переводится в нижнее положение: образуется положи- g5 тельная обратная связь с выхода триггера 19 на вход триггера 17, и яикродозатор действует как кольцевой .генератор на электронных, пневматических и гидравлических элементах,осу- Зо ществляя автономное частотно-импульсное дозирование.

Микродоэатор может быть выполнен с изменяемой дозой (с электродами по числу дискретных дьэ и переключателем) или с регулируемой дозой (переставляемыми на различную глубину электродами)..

Таким образом, достигается расширение области применения устройства 4О за счет исключения отказов при микродоэировании, а также повыаается точность и надежность микродозатора.

45 формула изобретения

Импульсный микродозатор жидкости под давлением, содержащий дозировочную камеру.с датчиком верхнего и нижнего уровня, клапаном заправки, кла- 50 паном наддува вытесняющего агента, клапаном выкида дозы, включенное между трубопроводом выкида дозы и верхней частью доэировочной камеры реле времени, первый формирователь импульсов, выходом связанный с S-вхо-. дом первого триггера, прямой выход которого соединен с испопнительными механизмами клапанов заправки и связи с атмосферой, второй формирователь импульсов, выходом подключенный к R-входу первого триггера и

5-входу второго триггера, прямой выход которого связан с клапаном наддува, третий формирователь импульсов, выходом соединенный с R-входом: третьего триггера, 5-вход -которого подключен к реле давления, а прямой выход — к клапану выкида дозы, инверсный выход третьего триггера переключателем связан с входом первого формирователя импульсов, датчики верхнего и нижнего уровня соединены с входами второго и третьего форми- .. рователей импульсов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью рас аи" рения области применения и повьааения точности микродозатора, он содержит последовательно включенные датчик среднего уровня, четвертый формирователь импульсов, четвертый триггер и клапан дренажа, подключенный к дозировочной камере, причем инверсный выход первого триггера связан с входом питания четвертого триггера, R-вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, R-входом подключенного к выходу элемента задержки, вход которого связан с R-входом третьего триггера, а датчик среднего уровня расположен в дозировочной камере.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гуревич A.Ë. и др. Импульсные системы автоматического доэирования агрессивных жидкостей . М;, "Энергия", 1973, с. 7, 10, 17.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2866759, кл . G 05 0 9/12, G 01 F 13/00, 1979.

1004989

Составитель Л.Птенцова

Редактор И.KeneMeut Техред К.Иыцьо Корректор F. Огар

Заказ 1896/61 Тирам 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.укгород, ул.Проектная, 4