Автоматический жидкостный дозатор

 

1. АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЖИДКОСТНЫЙ ДОЗАТОР, содержащий испаритель, пробоотборную камеру, установленную на входе в испаритель и снабженную .каналом для подвода анализируемой жидкости, полую иглу с заглушенным торцом и боковым отверстием, установленную ( возможностью возвратнопоступательного перемещения в сальниковых уплотнениях, дозирующую камеру, соединенную с концом полой иглы, противоположным заглушенному торцу, поршень с осевым каналом, камеру для вывода анализируемой жидкости, соединенную с дозирующей камерой и снабженную запорным клапаном и ограничительным упором, приспособление для регулирования внутреннего объема дозирующей камеры, пневмопривод для перемещения полой иглы и дозирующей камеры, отличаю- Щ и и с я тем, что, с целью пошшения надежности работы за счет уменьшения числа автономных органов привода, он снабжен двумя тарированными пружинами, дополнительной полой иглой с боковым отверстием и заглушенным торцом, который установлен в сальниковом уплотнении, размещенном в камере для вывода анализируемой жидкости, а другой торец иглы установлен в осевом канале поршня, пневмопривод выполнен в виде пневматических цилиндров, штоки которых посредством поперечной планки жестко соедине1й с поршнем, приспособление для регулирования внутреннего объема i дозирующей камеры выполнено в виде дополнительных упоров, размещенных (Л с возможностью перемещения на внешних стенках дозирующей камеры, причем поперечная планка снабжена захватами , установленными с возможностью взаимодействия с дополнительными упорами, а тарированные пружины установлены соответственно между поперечной планкой и камерой для 00 . вывода анализируемой жидкости и со между поперечной планкой и дополниN тельными упорами. 2.Дозатор по п. 1, отлиО ) чающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, пневматические цилиндры пневмопривода закреплены на фланце, жестко связанном с пробоотборной камерой. 3.Дозатор по п. 2, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что пневматические цилиндры пневмопривода установлены симметрично и параллельно оси дозирующей камеры.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1089416

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1.

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3509446/18-10 (22) 30.09.82 (46) 30.04.84. Бкд. Р 16 (72) В.И. Огурцов, О.М. Бондарюк, В. Г. Болкунов и Э.П. Скорняков (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт хроматографии (53) 621.86.08(088.8)

1 (56) 1. Березкин В. Г. > Татаринский В. С. Гаэохроматогр афические методы анализа примесей. N., "Наука", 1980, с. 121-167.

2. Бергфилд Г., Сторрс Э. Газовая хроматография в биохимии. M., "Мир", 1964, с. 191-193, 241-243 (прототип). (54) (57) 1 АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЖИДКОСТНЫЙ ДОЗАТОР, содержащий испаритель, пробоотборную камеру, установленную на входе в испаритель и снабженную каналом для подвода анализируемой жидкости, полую иглу с заглушенным торцом и боковым отверстием, установленную q,.âîçìoæíîñòüþ возвратнопоступательного перемещения в сальниковых уплотнениях, дозирующую камеру, соединенную с концом полой иглы, противоположным заглушенному торцу, поршень с осевым каналом, камеру для вывода анализируемой жидкости, соединенную с дозирующей камерой и снабженную запорным клапаном и ограничительным упором, приспособление для регулирования внутреннего объема дозирующей камеры, пневмопривод для перемещения полой иглы и дозирующей камеры, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыЗШ G 01 Р 13/00 G 01 К 31 08 шения надежности работы sa счет уменьшения числа автономных органов привода, он снабжен двумя тарированными пружинами, дополнительной полой иглой с боковым отверстием и заглушенным торцом, который установ. лен в сальниковом уплотнении, размещенном в камере для вывода анализируемой жидкости, а другой торец иглы . установлен в осевом канале поршня, пневмопривод выполнен в виде пневматических цилиндров, штоки которых посредством поперечной планки жестко соединены с поршнем, приспособление для регулирования внутреннего объема дозирующей камеры выполнено в виде дополнительных упоров, размещенных с воэможностью перемещения на внешних стенках дозирующей камеры, причем поперечная планка снабжена захватами, установленными с возможностью взаимодействия с дополнительными упорами, а тарированные пружины ус.тановлены соответственно межцу поперечной планкой и камерой для . вывода анализируемой жидкости и между поперечной планкой и дополнительными -упорами.

2. Дозатор по п. 1, о т л и чающий с я тем, что, с целью уменьшения габаритов, пневматические цилиндры пневмопривода закреплены на фланце, жестко связанном ,с пробоотборной камерой.

3. Дозатор по п. 2, о т л и ч а ю шийся тем, что пневматические цилиндры пневмопривода установлены симметрично и параллельно оси дозирукзцей камеры внутреннего объема доэирующей камеры и пневмопривод для перемещения полой иглы и доэирующей камеры (2j.

Недостатком известного устройства является относительно малая надежность его работы, обусловленная сложностью конструкции, связанной, в первую очередь,с наличием трех пневмоприводов со своими системами управления для перемещения поршня, дози" рующей камеры и полой иглы и управления закрыванием и открыванием запорного клапана соответственно.

Цель изобретения — повышение надежности работы дозатор а.

Указанная цель достигается тем, что автоматический жидкостный дозатор, содержащий испаритель, пробоотборную камеру, установленную на входе в испаритель и снабженную каналом для подвода анализируемой жидкости, полую иглу с заглушенным торцом и боковым отверстием, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в сальниковых уплотнениях, дозирующую камеру, соединенную с концом полой иглы, противоположным заглушенному ее торцу, поршень с осевым каналом, установленный в дозирующей камере, камеру для вывода анализируемой жидкости, соединенную с дозирующей камерой и снабженную запорным клапаном и ограничительным упором, приспособление для регулирования внутреннего объема дозирующей камеры, пневмопривод для перемещения полой иглы и дозирующей камеры,. снабжен двумя тарированнымн пружинамн, дополнительной полой иглой с боковым отверстием и заглушенным торцом, которыи расположен в сальниковом уп4 лотненин, размещенном в камере для вывода анализируемой жидкости, а другой торец иглы .установлен в осевом канале поршня, пневмопривод выполнен в виде пневматических цилиндров, штоки которых посредством поперечной планки жестко соединены с поршнем, приспособление для регулирования внутреннего объема дозирующей камеры выполнено в виде дополнительных упоров, установленных с возможностью перемещения на внешних стенках дозирующей камеры, причем поперечная планка снабжена захватами, взаимодействующими с указанными упорами, а тарированные пружины установлены соответственно между поперечной план1 1089416 2

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к средствам автоматического дозирования проб жидких веществ, вводимых из потока в анализатор состава, S например в газовый хроматограф, и может найти применение в жидкостной хроматографии, аналитической химии, а также для приготовления растворов заданной концентрации в медицине и 10 биологии.

Известен автоматический жидкостный дозатор, содержащий блок пробоотборной камеры, через сальниковые уплотнения которого пропущена труб- 15 ка с заглушенным концом и радиальными отверстиями, связанная с дозиру; ющим устройством, включаницим корпус, поршень и канал для выхода жидкости, основной пневмопривод и испари- 20 тель (1).

Однако в дозаторе объем рабочей жидкости дозы определяется положением поршня дозирующего устройства по отношению к его корпусу и во время 25 отбора пробы часто происходит дегазация жидкого продукта за счет соз-. дания разрежения в дозирующем объеме.

Это снижает точность дозирования и, следовательно, сходимость результатов анапиза.

Наиболее близким по технцческой сущности и достигаемому результату . к предлагаемому является автоматический жидкостный дозатор, содержащий испаритель, пробоотборную камеру, установленную на входе в испаритель и снабженную каналом для подвода анализируемой жидкости, полую иглу с заглушенным торцом и боковым ото верстием, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в сальниковых уплотнениях, размещенных в пробоотборной камере, дозирующую кам ру соедин иную с концом полой иглы, проти« воположным заглушенному ее торцу, входящему в испаритель, поршень, имекпций центральный канал и установленный в дозирукнцей камере, камеру для выво50 да анализируемой жидкости, соединенную с дозирующей камерой со стороны, противоположной месту соединения ее с полой иглой, и снабженную запорным клапаном для прерывания потока

55 анализируемой жидкости и упором,, ограничивающим ее перемещение в направлении, противоположном испарителю, приспособление для регулирования

3 10894 кой и камерой для вывода аналиэируемой жидкости и между поперечной г ланкой и дополнительными упорами.

Кроме того, пневматические цилиндры пневмопривода закреплены на флан5 це, жестко связанным с пробоотборной камерой, и установлены симметрично и параллельно оси дозирующей камеры.

При этом штоки пневмоцилиндров служат направляющими при взаимном перемещении дозирующей камеры и поршня, а также полых игл и сальниковых уплотнений, в которых они установлены, что донолнительно повы1 шает надежность работы дозатора.

На фиг. 1 изображен дозатор, момент отбора проб; на фиг. 2 - то же, момент отсечки дозы; на фиг. 3то же, момент впрыскивания пробы в испаритель газового хроматографа.

Дозатор содержит испаритель 1, служащий дпя испарения дозируемой жидкости, которая подводится по каналу 2, выполненному в верхней части испарителя 1, служащей пробоотборной камерой.

Испарившаяся жидкость поступает в хроматографическую колонку (ие . показана) с потоком газа-носителя, поступающего в испаритель 1 по каналу 3. Дозирующий объем 4 для дозируемой жидкости образуется при движении поршня 5 относительно дозирующей камеры 6, заканчивающейся полой иглой 7 с боковым отверстием

-35

8 на конце, чер ез кот ор ое дозируе мая жидкость поступает в дозируемый объем 4. Поршень 5 в верхней части . заканчивается полой иглой 9 с боко..40 вым отверстием 10 на конце. В полых иглах 7 и 9 торцы, расположенные около боковых отверстий 8 и 10, заглушены. Над верхней частью иглы

9 расположена камера 11 для вывода анализируемой жидкости, имеющая канал

12, предназначенный для протока анализируемой жидкости через дозатор.

Камера 11 имеет возможность перемещаться вверх по игл» 9 под действием

50 пружины 13 до ограничительного упора 15

Перемещение дозатора осуществляется при помощи пневматических цилиндров 16, работающих совместно.

5i

Штоки 17 пневмоцилиндров 16 связаны . поперечной планкой 18 с поршнем

5 и двумя захватами 19. Захваты 19 при движении ввер-: цепляются эа до16

4 полнительные упоры 20, выполненные в виде гаей, навинчивающнхся на резьбу внешних стенок дозирующей камеры 6 и имеющих возможность перемещаться вдоль корпуса дозирующей камеры 6. Между упорами 20 и поперечной планкой .18 расположена пружина 21,, предназначенная для создания усилия, при котором перемещение поршня 5 и введение пробы в испаритель осуществляется после перемещения иглы 7 в нижнее положение.

Дозатор работает следующим образом.

В момент, предшествующий отбору пробы (фиг. 1), поток жидкой пробы непрерывно протекает по каналу 2. через отверстие 8 иглы 7 в объем

4,по каналу в поршне 5 в иглу 9 и через отверстие 10 поступает на выход в канал 12 и далее в дренаж.

В момент отбора пробы штоки 17 пневмоцилиндров 16 перемещаются из крайнего верхнего положения вниз, увлекая эа собой поперечную планку

l8, в которую упираются пружины 13 и 21. При этом игла 9 также перемещается вниз и отверстие 10 перекрывается сальниковым уплотнением 14, запирая таким образом выход потока анализируемой жидкости из дозатора в дренаж (фиг. 2). При движении вниз штоков 17 игла 7 входит в испаритель

1, а корпус доэирующей камеры 6 в нижнем положении упирается в корпус пробоотборной камеры испарителя 1 и останавливается (фиг. 2).

При дальнейшем .перемещении штоков.

17 в крайнее нижнее положение происходит сжатие пружины 21 и движение вниз поршня 5, который выталкивает . анализируемую жидкость из объема 4 дозирующей камеры 6 в объем испарителя 1 (фиг. 3).

При двИжении вверх из крайнего нижнего йоложения штоков 17 усилие приводов 16 и пружины 21 перемещает вверх поршень 5, переводя дозатор из положения, изображенного на фиг. 3, в положение, изображенное на фиг. 2. При дальнейшем движении вверх штоков 17 игла 7 выходит из

0 испарителя в положение, когда боковое отверстие 8 иглы встает напротив канала 2. В этот момент камера 11 для вывода анализируемой жидкости упирается в ограничительный упор 15, а конец иглы 9 с отверстием

10 выходит из сальникового уплотне10894

5 ния 14 что дает возможность потоку жидкости свободно протекать через дозатор и промывать его от остатков предыдущей дозы.

Таким образом, дозатор приходит в исходное положение и подготавливается к дозированию и вводу, следующей пробы. Следует отметить, что все фазы работы дозатора осуществляются при переводе штоков 17 из крайнего 10 веркнего положения (фиг. 1} в крайнее.нижнее {фиг. 3) и обратно, При этом в промежуточном положении (фиг. 2) автоматически за счет действия пружины 13 осуществляется преры- 15 ванне потока анализируемой жидкости и отсечка дозы. Роль запорного клапана в предлагаемой конструкции доза16 тора выполняют конец иглы 9 с боковым отверстием 10 и сальниковое уплотнение 14. Это не только повышает надежность работы дозатора, но и уменьшает его мертвый объем. Верхняя часть испарителя 1, выполняющая функции пробоотборной камеры, снабжена системой водяного охлаждения, предотвращающей перегрев уплотнения, в ко- . тором установлена игла 7.

Благодаря упрощению конструкции предлагаемого дозатора значительно повысилась надежность его работы, а количество циклов непрерывной работы (наработка на отказ) в 5 раз превышает соответствующий показатель дозатора-прототипа.

1089416

Составитель А. Иванов

Редактор A. Курах Техред M,Íàäü Корректор А. Лзятко

Заказ 2919/37 . Тираж 610 Бодни сное

В1ПШПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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