Устройство для дозирования жидкостей

 

Изобретение относится к устройствам нормированной подачи жидкости к объекту и может быть использовано в химической, медицинской, пищевой и биологической отраслях промышленности, например, на автоматических линиях прецизионной расфасовки жидкой продукции. Цель изобретения - повышение производительности, надежности дозировки и степени очистки от примесей за счет дополнительного снабжения двухканальным оптическим датчиком 3, служащим для определения примесей и количества доз, блоком управления 6 и соединенными с ним зарядным кольцом 4 и парой отклоняющих пластин 7. Причем приспособление для выдачи дозы содержит связанные между собой диспергатор 2 и генератор 1. Выход генератора 1 подключен к одному из входов блока 5 контроля, другие входы которого соединены с выходами двухканального оптического датчика 3, а выходы блока 5 контроля подключены к блоку 6 управления. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

09 (И) (59 < С 01 Р 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н A ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4298905/31-13 (22) 19.08.87 (46) 07.04.89. Бюл. У 13 (71) Московский энергетический институт ,(72) Е.В.Аметистов, В.В.Блаженков, А.В.Клименко, -. А.И.Мотни и И.З.Мытко (53) 542.3(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 940834, кл. В 01 L 3/02, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ЖКДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к устройствам нормированной подачи жидкости к объекту.и может быть использовано в химической, медицинской, пищевой и биологической отраслях промьпплен ности, например, на автоматических линиях прецизионной расфасовки жидкой продукции. Цель изобретения— повышение производительности, надежности дозировки и степени очистки от примесей за счет дополнительного снабжения двухканальным оптическим датчиком 3, служащим для определения прьщесей и количества доз, блоком управления 6 и соединненными с ним зарядным кольцом 4 и парой отклоняющих пластин 7. Причем приспособление для выдачи дозы содержит связанные между собой диспергатор 2 и генера.тор 1. Выход генератора 1 подключен к одному иэ входов блока 5 контроля, другие входы которого соединены с выходами двухканапьного оптического датчика 3 а выходы блока 5 контроля подключены к блоку 6 управления. 4 ил.

1471073

Изобретение относится к устройствам нормирования подачи жидкости к объекту и может быть использовано в химической, медицинской, пищевой и биологической промьппленности, например, на автоматических линиях прецизионной расфасовки жидкой продукции.

Цель изобретения — повышение производительности, надежности дозиро- 10 вания и степени очистки от примесей.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для дозирования жидкостей; на фиг. 2 — схема конкретного выполнения устройства; на фиг.3 и 4 — ход лучей, иллюстрирующий схему работы двухканального оптического датчика.

Устройство для дозирования жидкостей содержит генератор 1, связанный с диспергатором 2, двухканальный 20 оптический датчик 3, служащий для определения примесей и количества доз, зарядное кольцо 4, блок 5 контроля.

Выходы блока 6 управления соединены с зарядным кольцом 4 и парой отклоня- 25 ющихся пластин 7. Выход генераторФ

1 подключен к одному из входов блока .

5 контроля, другие входы которого соединены с выходами двухканадьного оптического датчика 3, выходы блока 5 контроля подключены к входам блока 6 управления.

Струя 8 (фиг.2) жидкости, проходя через зарядное кольцо 4 в виде капель

9, проходящих через зону 10 контроля и через пару отклоняющих пластин 7 попадает в сборник 11 примеси или заполняет посуду 12. Блоки 13 и 14 переключателей и кнопка 15 "Запись" соединяются с оперативным запоминаю- 40 щим устройством (ОЗУ) 16, а также с дешифратором 17, соединенным с индикатором 18 адреса, дешифратором 19, соединенным с индикатором 20 данных и счетчиком 21 данных, выход которого 45 соединен через счетный вход счетчика

22, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 23 и усилитель 24 с зарядным кольцом 4.

Выход "Переполнение" счетчика 22 управляет триггером 25, соединенным с некоторым внешним исполнительным механизмом конвейера и схемой 26 соьпадений, а сигнал окончания движения подается на схему 27 совпадений.

Вход формирователя 28 соединен с генератором 1, aего выход — со схемой

29 совпадений. Луч лазера 30 с по- мощью зеркал 31 и 32 освещает фотоприемник 33, соединенный через формирователь 34 со схемой 35 совпадений, счетчиком 36 и схемой 37 сравнения, к входам которой подсоединен также счетчик 38, запускаемый через схему

39 совпадений. Выход схемы 37 сравO нения соединен с триггером 40, соединенным с лампой 41, инверторам 42 и ключом 43, коммутирующим источником

44 высокого напряжения. Кнопка 45 подсоединена к второму входу триггера 40, схеме 27 совпадений и коммутатору 46. Страбирующий вход схемы 37 сравнения соединен с выходом счетчика

47. Фотоприемное устройство 48 через формирователь 49 соединяется с входом "Предварительная установка" счетчика 50.

На фиг.3 изображен ход лучей в двухканальном оптическом датчике, где линзы 51 и 52 системы расположены на разных оптических осях, а экран 53 расположен на оптической оси, пересекающей ламинарную часть струи. На фиг.4 изображен хад лучей в режимах регистрации механических включений и счета числа капель.

Устройство работает следующим образом.

С генератора 1 синусоидальный электрический сигнал поступает в диспергатар 2, содержащий электромеханический преобразователь, возбуждающий на поверхности вытекающей из диспергатора пад действием внешних давлений струи 8 капиллярные волны. За счет релеевскай неустойчивости струя жидкости разбивается на последовательность монодисперсных капель, заряженных, например, индукционным способом с помощью зарядного кольца 4.

Заряженные капли отклоняются в постоянном электрическом поле, формиру-: емом парой отклоняющих пластин 7, и в зависимости от требований направляются либо в сборник 11 примеси, либо в посуду 12. Угол отклонения капли определяется ее зарядам, вели-, чина которого пропорциональна потенциалу кольца 4 в момент образования капли.

Программа пространственного и ко.. личественного распределения капель в посуду 12 с помощью блоков 13 и

14 переключателей и кнопки 15 "Запись" через коммутатор 46 заносится в ОЗУ 16. Дешифраторы 17 и 19 и индикаторы 18 и 20 позволяют визуали1471073

20

30

40 з

g зировать процесс считывания счетчиком 21, заданное количественное распределения капель в госуду 12 обращается во временное распределение потенциала па ы отклоняющих пластин

7 и кольца 4. За время счета на паре отклоняющих пластин 7 и кольце 4 устанавливается напряжение, соответствующее номеру заполняемой посуды. Но- 10,мер посуды считывается счетчиком. 22

b выхода "Переполнение" счетчика 21, поступает в ЦАП 23 и усиливается в усилителе 24 до уровня, обеспечивающего индуцирование на капле заряда и последующее ее отклонение в электрическом поле.

В начале работы, когда все счетчики обнулены, кнопкой 45 "Пуск" коммутатор 46 переключается на вход адреса с выхода сче;чика 22 в ОЗУ 16, транслируя нулевой адрес, а так как вход "Загрузка" счетчика 21 соединен с выходом "О, то входы Загрузка данных" открыты и в них записаны ну-, ли. Поэтому первый тактовый импульс, поступающий в счетчик 21, вызывает его переполнение и в счетчик 22 записывается единица, что запускает ОЗУ

16, и на его выходе данных появляется число капель, которые должны быть помещены в посуду 12 под 1 ì номером.

По окончании счета этого числа счетчик 22 перебрасывается в 2-й номер.

Емкость счетчика 22 соответствует числу посуды 12, поэтому при его заполнении вырабатывается сигнал окончания программы, подаваемый на вход триггера 25, выход которого формирует разрешение на механическое перемещение конвейера и через схему 26 совпадений блокирует работу счетчика 21 и обнуляет ЦАП 23 — незаряженные капли падают в сборник 11 примеси ° По завершении замены заполненных объек- 45 тов чистыми на входе схемы 27 совпадений появляется импульс, переводящии в исходное состояние триггер 25 и обнуляющий счетчики 21 и 22. Цикл заполнения посуды 12 повторяется. Работа счетчика 21 тактируется импульсами 1, прошедшими через формирователь 28 и схему 29 совпадений.

Контроль устойчивости параметров монодисперсного распада основан на

55 проверке с точностью до единицы младmего заряда частоты генератора 1 и частоты падающих капель. С этой целью луч лазера 30 с помощью системы зеркал 31 и 32 делится так, что один луч пересекает нераспавшуюся часть струи на участке ламинарного движения жидкости, а другой луч пересекает струю в месте гарантированного раслада вследствие релеевской неустойчивости.

Этот луч проходит ниже зарядного кольца 4 и попадает на фотоприемное устройство 33, Регистрируя прерывание светового потока каплями. С выхода фотоприемника 33 через формирова- тель 34 импульсы подаются на схему

35 совпадений и счетный вход счетчика

36. Показания счетчика 36 сравнивается схемой 37 сравнения с показаниями счетчика 38, на тактовый вход которого подаются импульсы генератора

1 через формирователь 28 и схему 39 совпадений. В случае совпадения показаний счетчиков 36 и 38 с точностью до двух единиц младшего разряда выход триггера 40 не зажигает аварийную лампу 41 и не блокирует схему 26 совпадений через инвертор 42.

Если струя жидкости не разбивается на монодисперсные капли или разбивается с сателлитами, засорился выход диспергатора 2 или закончилась жидкость, а также в других аварийных случаях, приводящих к несовпадению показаний счетчиков 36 и 38, схема

37 совпадения перебрасывает триггер

40 и пампа 41 загорается, сигнализируя, об аварии. Вместе с этим через инвертор 42 блокируется схема 26 совпадений, останавливая счетчик 21 и выключая ключ 43, тем самым отключая источник 44 высокого напряжения от пары отклоняющих пластин 7 и снимая с них высокое напряжение. Оператор после восстановления режима работы устанавливает триггер 40 в исходное состояние кнопкой 45 "Пуск".

Запуск счетчиков 36 и 38; запуск схемы 37 сравнения и перевод счетчиков

36 и 38 в нулевое состояние осуществляются с помощью счетчика 47. Меняя предельную емкость счетчика 47, можно регулировать время работы счетчиков 36 и 38 в зависимости от часто гы генератора 1 и скорости истечения жидкости из диспергатора 2.

Регистрация мелких примесей основана на явлении малоуглового рассеяния света на мелких частицах. Луч лазера, пройдя систему линз 51, попадает на фотоприемник 48: Между системой линз 51, в ее фокусе, и фот: при5 147 емником 48 устанавливается непрозрачный экран 53, перекрывающий световой поток лазера полностью. В случае появления в ламинарной части струи механического включения на этой частич. ке происходит рассеяние, приводящее к размыванию фокусного пятна, Так как экран 53 имеет постоянные геометрические размеры, то на выходе фотоприемника 48 генерируется импульс засветки, поступающий через формирователь 49 на вход "Загрузка" счетчика 50, счетный вход которого соединен через формирователь 28 с генератором

1. Значение начальной загрузки счетчика 50 устанавливается в зависимости от скорости истечения жидкости, а схема 26 совпадений соединяется с выходом счетчика 50 так, что к моменту прихода примеси в зарядное кольцо 4 его потенциал равняется нулю, а сама капля, в которой находятся примеси, и ее соседи оказываются нейтральными

Устройство позволяет по сравнению с известным получать, подсчитывать и управлять высокочастотной (10—

100) кГц последовательностью мелких капель одинакового размера, что при сохранении высокой точности дозирования значительно превосходит возможные скорости капельниц с механическими движущимися частями, частота которых обычно порядка 50-100 Гц. Кроме того, непосредственный подсчет капель

1073 6, позволяет повысить надежность системы за счет информативности при отказах. Введение очистки жидкости от при-

5 месей линейные размеры которых меньЭ ше диаметра отверстия, существенно повышают степень и надежность очистки, так как процесс очистки не огра ничен во времени, как в обычных механических фильтрах, со временем засоряющихся.

Формула изобр етения

Устройство для дозирования жидкостей,.содержащее приспособление для выдачи дозы и блок контроля, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, надежности дозирования и степени очистки от примесей, оно дополнительно снабжено двухканальным оптическим датчиком, служащим для определения примесей и количества доз, блоком управ25 ления и соединенными с ним.зарядным кольцом и парой отклоняющих пластин, причем приспособление для выдачи дозы содержит связанные между собой диспергатор и генератор:, выход посд0 леднего подключен к одному из входов блока контроля, другие входы которого соединены с выходами двухканального оптического датчика, а выходы блока контроля подключены к блоку управления.

)471 073

1471073

Составитель А. Чалый

Редактор В. Петраш Техред А. Кравчук Корректор M.Âàñèëüeâà

Заказ 1581/44

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", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101