Дозатор жидкостей

 

Изобретение относится к устройствам для автоматического объемного дозирования жидкостей и позволяет повысить точность и производительность дозирования. В дозаторе жидкостей осуществляется циклическое дозирование целым числом объемов дозирующего элемента 3, которое устанавливается на счетчике импульсов 5. Вы

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,З0„„1464042 A 1 (51)4 С 01 F 11/00

6ЖОВЗИ0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПАТЕЫ1НЗ Г Яь с,"ЦЯ

E. ÁË.1O Z.,„„

К А8ТОРЩОМ,Ф СОИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4222109/24-10 (22) 06.04.87 (46) 07.03.89. Бюл.У 9 (72) Е.А.Смирнов, С.О.Килимов, Ю.В.Ефремов и В.А..Ковалев (53) 532.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 617684, кл. G 01 F 11/00, — 19?6.

Авторское свидетельство СССР

В 930288, кл. С 05 d 11/00, 1980. (54) ДОЗАТОР ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к устройствам для автоматического объемного

Ф дозирования жидкостей и позволяет повысить точность и производительность дозирования. В дозаторе жидкостей осуществляется циклическое дозирование целым числом объемов дозирующего элемента 3, которое устанавливается на счетчике импульсов 5. Вы1464 ходные сигналы датчиков переднего

11 и заднего 12 положений поршня управляют переключением триггера 24, первый и второй выходы которого определяют соответственно состояние третьего аналогового ключа 15 и через первую схему И 6 второго аналогового ключа 14. Зти ключи определяют всасывающее или выдавливающее движение поршня дозирующего элемента 3. Каждый цикл перемещения поршня фиксируется на счетчике импульсов 5, выходной сигнал которого сравнивается на элементе сравнения 18 с расчетным сигналом, поступающим с задатчиков 4, 20 через преобразователь

19. После получения равенства этих сигналов срабатывает элемент сравнения 18, который выдает единичный сигнал на вторую и третью схемы И 7, 8.

Выборка люфта привода 2 осуществляется за счет того, что при поступлении

042 сигнала с датчика 11 схема НЕ 10 вырабатьвзает запрещающий сигнал на включение третьей схемы И. Поэтому цифровой ключ 25 позволяет прохождение расчетной величины сигнала с делителя 26, пропорциональной части дозы, только после того, как поршень доэирующего элемента 3 начнет всасывать. В этом случае третья схема

И 8 срабатывает, цифровой ключ 25 включается и управляющий сигнал длительностью, пропорциональной части дозы, определяемый таймером 27, поступает через первую схему ИЛИ 16 на первый аналоговый ключ 13. Задатчиком

21 через блок управления 1 осуществляется перемещение поршня дозирующего элемента. Задний фронт выходного сигнала таймера сбрасывает ачетчик

;импульсов 5, задатчик 4 дозы и пре образователь 19 в нулевое положение. ! 1 ил. Изобретение относится к устройствам для автоматического объемного дозирования жидкостей и может быть использовано в лабараторнбй практике при биохимических, медицинских и других исследованиях.

Целью изобретения является повышение точности и производительности дози1увания.

На чертеже изображен дозатор жид:кости. о

Дозатор жидкости содержит блок 1 управления, связанньп через привод

2 с дозирующим элементом 3, задатчик 4 дозы, счетчик 5 импульсов, три схемы И 6-8, два элемента НЕ 9,и 10, датчики переднего 11 и заднего 12 положений.поршня дозирующего элемента

3, три аналоговых ключа 13-15, выходами подключенных к входам блока 1 управления, две схемы ИЛИ 16 и 17, выход первой t6 из которых соединен с первым входом первого 13 аналогового ключа, элемент 18 сравнения, подключенный выходам к первому элео менту НЕ 9 и первым входам второй 7 и третьей 8 схем И,„ преобразователь

19 сигнала задания дозы, первым и I0

29

25 вторым входами подключенный соответственна к. выходам эадатчика 4 дозы и задатчика 20 единичного объема„ задатчики скорости набора 21, скорости выпуска 22 и максимальной скорости, набора 23, триггер 24, первый вход которого соединен с вторым входом второй схемы И 7 и выходом датчика 11 переднего положения поршня и через второй элемент НЕ 10 подключен к второму входу третьей схемы

И 8, цифровой ключ 25, подключенный первым входом к вь1хаду делителя 26, а выходом — через таймер 27 и формирователь 28 импульса к первому входу второй схемы ИЛИ 1 7, вхсду эадатчика

4 дозы, первому входу счетчика 5 импульсов и третьему входу преобразователя 19 сигнала задания дозы.

Первый и второй выходы преобразователя i 9 сигнала задания дозы соединены соответственно с первыми входами элемента t8 сравнения и делителя 26, второй вход которого подключен к первому выходу задатчика 21 .скорости набора, вторым выходом соединенного с вторым входам первого аналогового ключа 13, при этом вы14640

45 ход второй схемы И 7 соединен с первым входом первой схемы ИЛИ 16, второй вход которой подключен к выходу таймера 27. Выходы задатчиков максимальной скорости набора 23 и

1скорости выпуска 22 подключены к первым входам соответственно второго 14 и третьего 15 аналоговых ключей, вторые входы которых подключены соответственйо к выходу первой схемы И 6 и первому выходу триггера

24, вторым выходом подключенного к второму входу первой схемы И 6 и третьим входам второй 7 и третьей

8 схем И. Выход второй схемы ИАИ

17 соединен с вторым входом триггера

24, а второй вход — с выходом датчика 12 заднего положения поршня и вторым входом счетчика. 5 импульсов, выходом подключенного к второму входу элемента 18 сравнения, причем второй вход цифрового ключа 25 соединен с выходом. третьей схемы И 8.

Блок управления выполнен в гиде 25 суммирующего усилителя постоянного тока. с корректирующими частотно-зависимыми звеньями, а выход первого элемента НЕ подключен к первому входу .третьей схемы И 8. ° 30

Дозатор жидкости работает следую" щим образом.

Исходным положением дозирующего элемента 3 является установка поршня в крайнее переднее положение. При, этом выходной сигнап датчика 11 крайнего положения переключает триггер

24 в режим набора, при котором на первом его выходе имеется сигнал логического О 1, а на втором — логи- 4 ческои "1". На первом выходе преобразователя 19 вырабатывается сигнал, соответствующий целому числу единич, ных объемов, содержащихся в заданной величине дозы. Поскольку в счетчике

5 еще не записано никакого числа, то.ка выходе элемента 18 сравнения

,вырабатывается сигнал логического

"О", который через первый элемент

iHE 9 прикладывается в виде сигнала логической "1" к первому входу пер вой схемь! И 6, к второму входу которой прикладывается сигнал логической ."1" с второго выхода триггера 24.

Одновременно сигнал логического "О"

55 с выхода элемента 18 сравнения, поступая на первые входы второй 7 и третьей 8 схем И, блокирует их работу. На выходе первой схемы И 6

42 4 появляется сигнал логической "1", который замыкает второй аналоговый ключ 14. Сигнал задания максимальной скорости набора от задатчика 23 . через ключ 14 поступает на первый вход блока управления. В результате этого привод 2 начинает перемещать поршень дозирующего элемента 3 из переднего в заднее положение с максимальной скоростью. В цилиндре дозирующего элемента 3. образуется вакуум, под действием которого открывается впускной клапан и происходит набор жидкости в дозирующий элемент 3.

В момент достижения поршнем крайнего заднего положения датчик 12

lвырабатывает сигнал, который переводит триггер 24 в режим выпуска жидкости, при котором на первом выходе последнего вырабатывается сигнал логической "1", а на втором — логического "0", который вызывает появление

1 на выходе первой схемы И 6 сигнала логического "0". Это приводит к размыканию второго аналогового ключа

14, вследствие чего движение привода 2 назад прекращается. С первого выхода триггера 24 сигнал логической "1" поступает на управляющий вход третьего аналогового ключа 15, замыкая его. Сигнал задания скорости выпуека жидкости от задатчика 22 через второй аналоговый ключ .15 посту.пает на второй вход блока 1 управ ления. Под действием этого сигнала привод начинает йеремещать поршень дозирующего элемента 3 вперед, в ре зультате чего в цилиндре доэирующего элемента 3 создается избыточное давление, которое закрывает впускной клапан и открывает выпускной клапан, через который дозируемая жидкость из цилиндра выпускается в распределительную магистраль. Одновременно. сигнал с выхода Датчика 12 поступает на счетньш вход счетчика 5 импульсов и записывает в него едикипу.

Поршень, двигаясь вперед в цилиндре дозирующего элемента 3, доходит до крайнего передкего положения, и вновь срабытывает датчик 11, сигнал которого. опять переводит триггер

24 в режим набора. Если величина цифрового сигнала на первом выходе преобразователя 9 (соответствующая целому числу входящих в заданную дочу объемов дозирующего элемента 3) больше числа„ записанного в счетчик

5 14

5 импульсов (соответствующего количеству уже отмеренных единичных объемов), то повторится описанный ранее цикл.

Если же накапливающийся в счетчике 5 импульсов цифровой сигнал сравняется с выходным сигналом преобразователя 19, то на выходе элемента

t8 сравнения. появится сигнал логической "!", который, во-первых, через первый элемент НЕ 9 в виде сигнала логического "0" приложится к первому входу первой схемы И 6, блоиируя тем самым работу его и второго аналогового. ключа 14, во-вторых, приложится к первым входам второй

7 и третьей 8 схем И, на третьи входы которых поступает сигнал логи-! ческой "!" в режиме набора с второго выхода триггера 24. На вторые вхо" ды второй 7 и третьей 8 схем Ипоступает сигнал с выхода датчика

11, причем на вторую схему И 7 непосредственно от того имеется на выходе датчика t! сигнал или нет, сигнал логической "1" появится на выходе второй 7 или третьей 8 схем И.

Благодаря этому оказывается возможным осуществлять выборку люфта механизма прибора. Действительно, если при осуществлении операции дозирования путем набора. и выпуска жидкости целыми дозирующими элементами люфт передаточного механизма между двигателем и поршнем не играл заметной роли, поскольку рабата делась между двумя фиксированными положениями поршня дозирующего элемента 3, то при работе с остатком дозируемой жидкости, когда набор осуществляется в течение расчетного интервала времени, люфт передаточного механизма непо-. средственно скажется на точности дозирования ".

Датчик 13 крайнего переднего положения поршня вырабатывает сигнал логической "1" до тех пор„ пока поршень дозирующего элемента 3 находится в этом крайнем положении. При поступлении команды на движение поршня назад первой включается вторая схема

И 7, выходной сигнал логической "1" которой через первую схему ИЛИ 16 поступает на первый вход первого аналогового ключа 1.3 и замыкает его.

Сигнал задания скорости набора с выхода эадатчика 21 через ключ 13 поступает на третий вход блока управ64042 ь ления, под действием которого привод 2 начинает движений. При наличии люфта в передаточном механизме привода 2 поршень дозирующего элемента 3

5 остается неподвижным до,тех пор, пока не будет полностью выбран люфт механизма.

После выбирания люфта начинает двигаться поршень дозирующего элемента 3, который отходит от крайнего передне.ro положения, в результате чего исчезает сигнал логической "1" на выходе датчика 11. Это приводит к тому, что сигнал логической "!" появляется на выходе третьей схемы

И 8, а на выходе второй схемы И 7 будет сигнал логического "0", Третья схема И 8 замыкает цифровой ключ

25, через который цифровой сигнал с выхода делителя 26 запускает таймер 27., выходной сигнал которого замыкает первый аналоговый ключ 13 на интервал времени, вырабатывае25 мый таймером 27; Иными словами, таймер 27 не будет запущен, пока имеет-, ся сигнал на выходе датчика 11 полоГ жения поршня дозирующего элемента 3.

По окончании временного интервала, вырабатываемого таймером 27, по заднему фронту его выходного импульса формирователь 28 вырабатывает импульс, который, поступая на первый вход второй схемы ИЛИ 17, переводит триггер 24 в режим выпуска. Вследствие этого замыкается третий аналоговый ключ 15 и остаток дозы, набранный в цилиндр дозирующего элемента

3, начинает выпускаться в распредели4О тельную линию с заданной задатчикоМ

22 скоростью выпуска, его поршень занимает крайнее переднее положение, датчик 11 вырабатывает сигнал, который переводит триггер 24 в режим

45 набора, но, поскольку яа всех выходах эадатчика 4 дозы, счетчика 5 импуль сов и:преобразователя 19 сигнала задания дозы устанавливаются нулевые значения, то цикл дозирования закан50

Формула изобретения

Дозатор жидкостей, содержащий блок управления, связанный через привод с дозирующим элементом, задатчик дозы, счетчик импульсов, три схемы И, два элемента НЕ, выход первого из которых подключен к первому входу третьей схемы И, о т л и ч а юСоставитель В.Ермаков

Техред М.Дидык Корректор M,Ïîæî

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 816/46 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101

7 1 шийся тем, что, с целью повышения точности и. производительности дозирования,.блок управления выпол- . нен в виде суммирующего усилитедя постоянного тока с корректирующими частотно-зависимыми звеньям, а в дозатор введены датчики переднего и заднего положений поршня дозирующего элемента,. три аналоговых кл1оча, выходами подключенных к входам блока управления, две схемы ИЛИ, выход первой из которых соединен с первым, входом первого аналогового ключа, элемент сравнения, подключенный выходом к первому элементу НЕ и первым входам второй и третьей схем И, пре,образователь сигнала задания дозы, первым и вторым входами подключенный соответственно к выходам задатчика дозы и задатчика единичного объема, задатчики скорости набора, скорости выпуска и максимальной скорости набора, триггер, первый вход которого соединен с вторым входом второй схемы И и выходом датчика переднего положения поршня и через второй. элемент НЕ подключен к второму входу третьей схемы И, цифровой ключ, подключенный первым входом к выходу делителя, а выходом через таймер и ,формирователь импульса - к первому .входу второй схемы ИЛИ, входу задат464042 8 чика дозы, первому входу счетчика импульсов и третьему входу преобразователя сигнаяа задания дозы, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами элемента сравнения и дели еля, второй вход которого подключен к первому выходу задатчика скорости набора, вторым выходом соединенного с вторым входом первого аналогового ключа, при этом выход второй схемы

И соединен с первым входом первой схемы ИЛИ, второй вход которой под ключен к выходу таймера, а выходы задатчиков максимальной скорости ,набора и скорости выпуска подключены к первым входам соответственно второго и третьего аналоговых ключей, вторые входы которых подключены соответственно к выходу, первой схемы И

;и первому выходу триггера, вторым

;выходом подключенного к второму входу первой схемы И и третьим входам вто25. рой и третьей схем И, выход второй схемы ИЛИ соединен с вторым входом триггера, а второй вход — с выходом датчика заднего положения поршня .и вторым входом счетчика импульсов, выходом подключенного к второму входу элемента сравнения, причем второй вход цифрового ключа соединен с выходом третьей схемы И.