Устройство для порционного дозирования жидкостей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОРЦИОННОГО ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ, содержащее дозирующую емкость с кпа па нами напива и слива, размещенную в емкости пьезометрическую трубку, соединенную с блоком подготовки воздуха и с плюсовой камерой U -образной трубки, заполненной жидкостью и блок управления, включающий трехмембранное реле бопьшоЬэ подпора, трехмембранное реле малого подпора, зацатчшси дозы, три трехмембранные репе с пружиной, два вэ которых подключены по схеме триггера с раздельными входами, а одно - по схеме ЗАПРЕТ , инерционное звено, соединенное выходом с камерой разрешения сигнала элемента ЗАПРЕТ, общий выход которого связан каналом Закрыто-открыто с клапа1юм слива, а камера запрета сигнала соеднненв с вторым управляющим выхо дом блока управления первый управляющий выход которого одновременно подклк чен к входу переключения первого триггера с раздельными входами, выход которо го связан каналом Закрыто-открыто с клапаном налива и с входом возврата в исходное состояние второго триггера с раздельными входами, подсоединенного входом переключения к общему выходу трехмембранного реле малого подпора и выходом одновременно к входу инерционного звена и входу возврата в исходное положение первого триггера, отличающееся тем, что, с целью обеспечения Жоспроизводимости и повышения точности дозирования при сохранении качества продукта, склонного к инфицированию , оно снабжено трехмембранным реле (Л СБРОС и поплавком с клапаном, размещенными в плюсовой камере U -образной трубки, внутри которой выполнено седло, при этом пространство U-образной трубки под ее седлом связано каналом с постоянным дросселем, сообщающимся с атмосферой, и с входом трехмембранного О реле большого подпора, соединенного с со о тре.хмембранным реле малого подпора по логической схеме НЕ, причем к&меры подпора связаны с за датчиками дозы, а входы подсоединены к общему источнику питания, камера управлешш и атмосферО5 ная камера реле СБРОС подключены соответственно к первому управляющему выходу блока управления и выходу инерционного звена.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3ш Cj 01 F 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тт отара. .:.:ау т, „

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ - КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2996469/18-10 (22) 28е10.80 (46) 23.08.83. Бюп. % 31 (72) В.Т. Пасиченко и Л.м. Кутузова (71) Грозненское научно-производственное обьеаинение Промавтоматика (53). 66.026 (088.8) (.56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ко 516943. кп. С 01 М 9/26, 1977.

2. Новое в автоматизации производства дрожжей. М., ЦНИИТЭИ пищепром, 1976, с. 9-13, рис. 2 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОРЦИОННОГО ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ, содержащее дозирующую емкость с кпапанами напива и слива, размещенную в емкости пьезометрическую трубку, соеаинвнную с бпоком подготовки воздуха и с плюсовой камерой 0-образной трубки, эапопненной жидкостью и блок управления, включающий трехмембранное репе бопьшо1о подпора, трехмембранное реле малого подпора, задатчики дозы, три трехмембранные рене с пружиной, два иэ которых подкпючены по схеме триггера с разде ными входами, а одно — по схеме ЗАПРЕТ, инерционное звено, соединенное выходом с камерой разрешения сигнала элемента ЗАПРЕТ, общий выход которого связан каналом Закрыто-открыто с кпапаном слива, а камера запрета сигнапа соединена с вторым управпяющнм выхой дом блока управпения, первый управпяю„„SU„„1037076 A щий выход которого одновременно поакпючен к входу переключения первого триггера с раэдепьными входами, выход которого связан каналом Закрыто-открыто с клапаном напива и с входом возврата в исходное состояние второго триггера с раздепьными входами, подсоединенного входом перекпючения к общему выходу трехмембранного репе малого подпора и выходом одновременно к входу инерцион» ного звена и входу возврата в исходное положение первого триггера, о т и и ч аю щ е е с я тем, что, с цепью обеспечения воспроизводимости и повышения точности дозирования при сохранении качества продукта, склонного к инфипироваtO нию, оно снабжено трехмембранным репе

СБРОС и поппавком с кпапаном, размеиеннымн в плюсовой камере U -образной трубки, внутри которой выполнено санно, С при этом пространство 0-образной трубки под ее седпом связано каналом с постоянным дроссепем, сообщающимся с

leseL атмосферой, и с входом трехмембранного реле бопьшого подпора, соединенного с тре.хмембранным репе мапого подпора по (A погической схеме НЕ, причем кймеуы 3 подпора связаны с эадатчиками дозы, а входы подсоединены к общему источнику м,) питания, камера управления и атмосфер- ф ная камера репе СБРОС псцключены соответственно к первому управпяющему выходу бпока управпения и выходу wep» аионного звена.

37076

25

55

1 10

Изобретение относится к устройствам дозирования жидких сред в единицах масcbI и может найти применение в микробиопогической, медицинской и пищевой промышленности при приготовлении питательных растворов.

Известно устройство доэирования жидкостей, содержащее пьезометрическую трубку, соединенную импульсной пинией с дифференциальным манометром, блок зашиты прибора с электропневматическим исполнительным механизмом и контактным штырем, погруженным в токопроводящую жидкость 0-образного манометра, сообшенного с импульсной линией пьеэометрической трубки 1 ).

Наибопее близким к предпагаемому цо технической сущности и достигаемому эффекту является дозатор объемнодискретного действия с коррекцией по ппотности доэируемой среды, включающий шкаф управпения и дозируюшую емкость.

Шкаф управления содержит бпок жидкостного манометра, электроблок, блок с пнеь моэлементами, устройства воэдухоподготовки, куда входят пневмотумблер, фильтр, стабилизатор давления, задат чик и манометры. Дозируюшая емкость представляет собой ципиндрический сосуд из нержавеюшей cram с крышкой, на котором смонтированы кпапаны напива, спива и промывки, а через крышку пропущена пьезометрическая трубка, доходяшая до дна сосуда и имеюшая косой срез на конце для выхода воздуха. Бпок жидкостного манометра помешен на поворотной стойке и состоит иэ бачка и семи водомерных трубок со шкапой. Бачок имеет наливное и спивное отверстия, закрытые реэьбовыми пробками с резиновыми прокладами. В бачок заливается подкисленная дистилпированная вода. Внутри водомерных трубок помещены эпектроды иэ нержавеющей стапи, которые могут перемешаться по вертикапи. Шесть водомерных трубок с эпектродами предназначены для получения шести разпичных режимов дозирования, а седьмая - дпя фиксацию спива дозы. Наличие электропитания и команды программного устройства индицил. руются сигнапьными пампами. Шкапа жидкостного манометра тарирована в литрах доэируемого раствора мепассы. Бикпичпость работы доэатора, переключение

;эпектродов (режимов доэирования) осушествпяется программным устройством по заранее заданной жесткой программе (2).

Недостатками известных устройств явпяется постепенное ухудшение воспроизводимости и падение точности доэирования в процессе работы иэ-эа низкой надежности контактных датчимов (электро» дов и штырей, погруженных в эпектропро° водную жидкость) °

Контактирующая с токопроводной жидкостью часть поверхности эпектрода подвержена коррозии под действием растворов киспот и солей. Так в растворе НС0 продолжительное время не выдерживают даже такие стойкие антикорроэионные стапи, как Х18НЭТ, Х18Н10Т.

Кроме того, при пропускании через эпектроды постоянного тока их длина и активная поверхность со временем будет уменьшаться за счет эпектролиза и эпектрохимических реакций с агрессивными компонентами растворов, а также в резупьтате коррозии.

Последнее приводит к появлению по«грешности весового дозирования, в частности к незапланированному возрастанию весовых доз и невоспроизводимости весового доз ирования.

Кроме того, дозатор объемно-дискретного действия не может быть испопьзован для дозирования жидкостей в стерильных усповиях. При проведении стерилизации антисептиком бпока жидкостного манометра эпектропроводная жидкость может перемешиваться с антисептиком, что нарушает нормапьную работу эпектроконтактного датчика иэ-за снижения эпектропроводности жидкости. Добавление части .антисептика в электропроводную жидкость, помимо всего, увепичивает ее объем, т.е. изменяет высоту столба жидкости в бпоке жидкостного маноматра и, снедоватепьно, приводит к изменению расчетной установки дозы.

При испопьзовании в качестве антисептика спирта образуется пегколетучий

45 эфир и хпористый этип, в реэупьтате чего электропроводность раствора падает.

B. спучае применения в качестве апектропроводной кидкости водного раствора медного купороса образуется выпадающая в осадок гидроокись меди и эпектропроводность раствора также будет снижаться.

Все это приводит к потере работоспособности блока жидкостного манометра и к выходу из строя устройства в цепом.

Белью изобретения является обеспечение воспроизводимости и повышение точности дозирования при сохранении качества продукта, скпонного к инфицированию.

10370

Репе 14-3 включено по схеме, реапиэующей погическую операцию Запрет .

На вход 20 подается давпение пйтания, а вход 21 сообщается с атмосферой. В исходном состоянии мембранный бпок репе 14-3 под действием пружины занк-. мает верхнее попожение. При подаче рвзрешающегб сигнала на вход 22 и отсуч ствии сигнапа запрета на входе 23 мембранный бпок репе 14 3 занимает нижнее положение, открывая соппо, связан- ное с пинией питания, и закрывая сообщающееся с атмосферой сопло.

Универсальные репе с подпорами 3,2 и 13 соединены по схеме, реапизующей: погическую операцию НЕ. Веприна дввпения подпора выбирается в зависимости от усповий работы.. Если под воздействием давпения подпора питающее.сопло допжно быть закрыто, то подпор уствнввпивается на величину, прибпвзитепьно равную

0,09 МПа, в противном случае достаточ но 0,04 МПа. Входы 24 и 25.репе 12 и 13 подсоединены к линии питания. Нв входе 26 в гпухую камеру репе 12 nwaется бопьшой подпор, а на вход 27 репе

13 подается ма ый подпор. Входы 28 и .

29 репе 12 и 13 сообщаются с атмосфе рой. Нв вход 30 репе 12 подается сиг. ивп управпения. В исходном состоянии бпок мембран репе 12 находится в иера

На чертеже приведена принципивпь ная схема устройства.

Устройство дпя весового порционного доэироввиия жидкостей состоит из дозы- 55 рующей емкости 1 с нормвпьно закрытым кпапаном 2 нвпива и нормапьно закрытым кпвпвюм 3 спива. Внутри емкости

Поставленная цепь достигается тем, что устройство, содержащее доэирующую емкость с клапанами напива и спива, раз- . мещенную в емкости пьезометрическую трубку, соединенную с блоком подготовки 5

sosnyxa, и с плюсовой камерой U -образной трубки, эацопненной жидкостью, и бпок управпения, вкпючающий трехмембранное реле большого подпора, трехмембрвяное репе малого подпора, задатчики дозы, три трехмембранные репе с пружиной, два из которых подкпючены по схеме триггера с раздепьными входами, а одно — по схеме ЗАПРЕТ, инерционное звено,соединенное выходом с камерой 15 разрешения сигнвпа элемента ЗАПРЕТ, общий выход которого связан канапом

«Закрыто-откцыто с клапаном спива, а камера запрета сигнапа соединена с вторым упрввпяющим выходом блока уп- 20 равпения, первый управпяющий выход которого одновременно подкпючен к входу переключения первого триггера с раздепьными входами, выход которого связан канапом Закрыто-открыто с кла- 25 паном напива и с входом возврата в ис ходное состояние второго триггера с раэ= депьными входами, подсоединенного вхо.дом нереключения к общему выходу трех;мембранного реле мапого подпора и вы- 30 ходом одновременно к входу инерционного звена и.входу возврата в исходное положение первого триггера, снабжено трех мембранным репе СБРОС и поппавком с

Р клапаном, размещенным в плюсовой камере U -oáðâýíoé трубки, внутри которой выпопнено седпо, взаимодействующее с клапаном, при этом пространство

- О образной трубки под седпом связано канапом с постоянным дроссепем, .сооб- 4g щающимся с атмосферой, и с входом трехмембранного репе болыпого подпора, соединенного с трехмембранным реле мыного подпора по погической схеме НЕ, причем камеры подпора. связаны с эа 45 датчиками дозы, а входы подсоединены к общему источнику питания, камера управления и атмосферная камера репе

СБРОС подкпючены соответственно к . первому уцрввпяющему выходу бпока управления и выходу инерционного звена.

76 4

1 распопожена пьеэометрическая трубка

4, крторая соединена с блоком 5 подготовки воздуха и импульсной пинией 6 с ппюсовой камерой 0 -образной трубки 7, заполненной жидкостью, например водой.

Трубка 7 снабжена седпом 8, взаимодействукяцнм с кпаланом 9, укреппенным на поплавке 10, погруженным в жидкость

0 -образной трубки. Минусовая камера .трубки 7 сообщена с атмосферой.

Управление процессом весового порционного доэирования осуществпяется схемой, включающей блок 11 управпения,трехмембранное реле 12 бопьшсв о подпора и трехмембранное реце 13 мапого под пора, трехмембранные реле с пружиной

14-1 — 14-4, нерегупируемый 15 и регулируемый 1 6 дроссепи, пневматическую емкость 17. Копйчество трехмембранных репе с пружиной опредепяется числом команд, необходимых для реапиэации апго ритма функционирования устройства. Репе

14-1 и 14-2 вкшочены по схеме триггера с раздепьными входами, На BxoQbI 18 . и 19 соответственно реле 14-1 и 14-2 подведено давпение питания вепичиной

0,14 МПа.

1037076 нем попожении под действием бопьшого подпора на входе 26. Сопло, сообщающееся с пинией питания через вход 24, закрыто, а открыто соппо, сообщающееся с атмосферой. Мембранный блок репе 13 находится в нижнем положении поц действием мапого подпора на входе 27.

Сопело, сообщающееся с атмосферой (вход

29), закрыто,. а соппо, сообщающееся с пинией питания (вход 25), открыто. В исходном состоянии под действием пружины мембранный бпок реле 14-4 занимает верхнее попожение. Соппо, сообщающееся с линией 31, закрыто.

Комбинация регупируемого дросселя

16 и пневматической емкости 17 представпяет собой инерционное звено, предназначенное для проведения временны х операций. Причем инерционное звено выходом соединено пневмопинией 31 cQ входом 32 репе 14-4 и со входом 22 разрешения сигнала реле 14-3, общий выход 33 которого связан с клапаном

3 слива. Камера запрета сигнапа реле

14-3 через вход 23 соединена с вторым управляющим выходом блока управпения, первый управпяющнй выход которого одновременно подключен к входу

34 переключения репе 14-1, выход 35 которого связан линией 36 с клапаном 2 налива, к входу 37 возврата в исходное состояние репе 14-2 и к входу 38 реле

14-4. Реле 14-2 входом 39 переключения поцсоединено к первому выходу 40 реле 13, соединенному с вторым выходом

41, а своим выходом 42 — к входу инер». ционного звена и входу 43 возврата в исходное состояние реле 14-1.

Пространство под седпом 8 U -oáðàçной трубки 7 связано с постоянным дроссепем 15, сообщающимся с атмосферой, и с входом 30 репе 12. Для стравливания воздуха из емкости 1, при дозировании жидкостей в безнапорные системы, предусмотрен клапан 44, связанный с бпоком 11 управпения. При дозировании жидких продуктов, нахоцящихся под избыточным давлением, клапан 44 трубопроводом поцсоециняется к источнику сжатого газа, давление которого регулируется в зависимости от давпения цозируемой среды. В гпухих камерах реле 12 и 13 на вхоцах 26 и 27 создание бопь шого и малого подпоров осуществпяется отводом пневг1олинии OT магистрального воздухопровс.ца через задатчики 45 и 46.

Уст рой.т к. работает спедующим образом.

По команде с блока 11 управпения поступает цискретный сигнал на вход 34 переключения реле 14-1, на вход 38 реле 141, на вход 37 реле 14-2. По»5 явление сигнала на входе 38 вызывает перемещение блока мембран в нижнее попожение. Сопло, связанное с пневмопинией 31 через вход 32, сообщится с атмосферой, воздух в пневмопинии 31 и пневмоемкости 17 стравливается. Поц действием сигнала на входе 37 воз" врата в исходное состояние реле 14-2 мембранный блок перемещается в верхнее попожение, закрывается соппо, сообщающееся через вход 19 с пинией питания, открывается соппо в камере с пружиюй.

Сигнап на выходе 42 реле 14-2 стравпивается через открытое сонно, вход 39, общий вход 47 реле 13, первый выход

40 и вход 29 реле 13 ° Репе 14-2 установится в исходное попожение. Появившийся на входе 34 перекпючения реле

14-1 сигнал пройдет через открытое сопло на выходе 35 и одновременно IIO» ступит на входы 48 и 49. Под действием сигнапов на входах 48 и 49 бпок мембран занимает нижнее попожение, сонно в камере с пружиной закрывается, связь сигналов на выходе 34 и выходе 35

30 разобщается, открывается сопло, сообщающееся через вход 18 с линией питания, на входе репе 14-1 и в пинии 36 появляется непрерывный пневматический сигнал, который открывает клапан 2 налива, в результате чего жидкость начинает

35 поступать в дозирующую емкость 1. По мере запопнения жидким продуктом ем кости 1 давление в ппюсовой камере

Ц -образной трубки 7 возрастает, уровень жидкости в ней падает, а вместе с ним опускается тюплавок 10 с клапаном 9 до тех пор, пока кпапан не сядет в седло

8 и не перекроет его, тем самым разобщив связь плюсовой камеры под сецпом

45 с пьезометрической трубкой 4, Остаточное давление в камере под седлом 8 стравпивается через постоянный дроссепь

15 в атмосферу, вспедствие чего сигнал на входе 30 будет отсутствовать, Блок

50 мембран репе 12 под действием большого . подпора занимает верхнее попожение и открывает соппо, сообщающееся с атмосферой, а сопло, сообщающееся с линией питания через вход 24, закрывает. На первом выходе 50 реле 12 и, на входе

51 репе 13 сигнап стравпивается. Блок

55 мембран репе 13 под действием мапого подпора на входе 27 занимает нижнее нопожение. Соппо, сообщающееся входом

7 10370

29 с атмосферой, закрывается, а соппо, сообщающееся с пинией питания, открывается. На общем выходе 47 реле 14 и на входе 39 появляется единичный сигюл. Появившийся на входе 39 переключения репе 14-2 сигнап поступает на выход 42 и одновременно на входы

52 и 53. Под действием сигюпа на входах 52 и 53 мембранный бпок репе 14-2 занимает нижюе положение. СВаэь сщ 1О нинов ю входе 39 и выходе 42 раэобщается, открывается соппо, сообщакацееся с пинмвй питания. На выходе 42 репе 14-2 появляется непрерывный ециничный сигюп, который одновременно по- 15 ступает на вход 43 возврата в исходное состояние реле 14-1 и на вход июрционного звена (дроссепь 16 и пневмоемкость 17). Появпение единичного сигнала на входе 43 возврата в исходное состояние вызывает перемещение мембранного бпока в верхнее попожение. СоОбщающееся с пинией питания соппо закрывается, а открывается соппо в камере с пружиной. Сигнал на Выходе 36 репе 5

14-1 и в пиввмопинии 36 стравниваетсц через вклад 34, пневмолинии 54 и 55 В биоке управпения. Клапан 2 иапива закрывается, напив прекращается. В дозиру щей ем ти 1 набирается заданное ко- 30 пичестВО жидкости сигюп,с Выхода ВВер ционного звена с определенной задержкой, необходимой, чтобы кпапан спива 3 открыпся только поспе мкрытия кпапаю иапива 2, поступает ю вход 22 разрешения сигюпа реле 14-3 и на вход 32 репе 144. Мембранный бпок репе 14-3 занимает нижнее. попожение, сопло, сообщающееся с атмосферой, закрывается, а Открывается сообщающееся с линией

76 8 питания соппо. На первом выходе 56 и втором выходе 57, соединенных общим выходом 33, появляется -единичный сиг нал, который открывает кпапан . 3 cnsва. Отдоэированная порция жидкости начи» нает спиваться в приемник 58.

Поспе слива жидкости к потребитепю с блока 11 управпения, сигнал поступает на вход запрета сигнала репе 14»3, меь бранный блок занимает верхнее положение, открывается сообщающееся с атмосферой соппо. CBI Ban на первом выходе 56 и на втором. каходе 57, соединенных общим. выходом 33, стравпиваетгя, кпапан слива 3 закрывается. Затем по команде, поступившей с блока 11 управпвния, цикп повторяется в описанной поспедовательности, Испопьзование изобретения в микро биологических производства х обеспечивает воспроизводимость и повышает точность процесса весового дозировання жицких сред, что позвопяет осуществлять строго нормированные добавки питатепьных растворов в ферментационшае аппараты. Кроме того, это позволяе т проводить химическую стерипизащпо устройства, Be ока эывая влияния антисептиками на состав жидкости в U -образной трубке, так как в качестве такой жидкости могут быть соответственно испопьзова ны: аммиачная вода, спирт, формалин и т.п., т. е. сами стерипизующие агенты. Возможность проведении стерилизации предложенного устройства обуспавпивает применение

eFo для BecoBoFo дозирования жидких сред в стерипьных усповнях, что расширяет диапазОИ исцопьзова ния устройства для ВесОВОго ПОрционнОгО дозирования жидкостей.

1037078

Составитель Ю. Моторин

Редактор Н. Лазаренко Техред М.Коштура Корректор М. Демчнк

Заказ 5990/41 Тнраж 643 Подписюе

ВНИИПИ Государстве ввго комитета СССР по делам изобретений н открнтий

113035, Москва, Ж-36, Раушская наб., д. 4/8

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