Способ дозирования паров и устройство для его осуществления

 

,, ЯЛ,„1793242 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5! ) 5 6 01 F 13! 00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к измеритель- процесса дозирования из-за отсутствия неой технике и технологическому оборудова- прерывного контроля за расходом паров. нию. может использоваться для точного Цель изобретения — повышение точнооэирования паров различных жидкостей. сти за счет обеспечения процесса контроля.

В качестве прототипа выбран способ . Поставленная цельдостигаетсятем,что озирования паров, при котором испаряют перед испарением из парообразующей арообраэующую жидкость в атмосфере га- жидкости формируют, за счет сил поверхно- О а-носителя, а величину отмериваемых доЭ стного натяжения, жидкостную линзу и вво- Сд ара контролируют по расходу парообраэу- дят ее в среду газа-носителя. а при контроле )Я щей жидкости путем периодического взве- расхода йарообразующей жидкости опреде- фь йвания емкости с ней. Устройство для ляютизменениефокусногорасстоянияжид- я еализации этого способа (там же) содержит костной линзы. месительную камеруи емкость с парообра- Цель достигается тем, что в устройство

Мующей жидкостью, соединенные с йо- введены источник излучения, приемникиз° ° мощью капилляра. Недостатками прототипа лучения с диафрагмой и индикатор, емкость вляются низкая производительность, что для парообраэующей жидкости выполнена вязано с периодическими перерывами в - сдеформируемым элементом ис прозрачработе, необходимыми для вынимайия и ным окном, размещенным со стороны, взвешивания емкости с парообраэующей: противоположной капилляру. кромка.каЙидкостью, а также невысокие точнбсть и пилляра со стороны смесительной камеры

: Ненадежность в работе, обусловленные воз- выполнена закругленной, а источник излуЙожностью пропустить момент окончания чения и прйемник излучения с диафрагмой Ф

21) 4881608/10

22) 11.11.90

46) 07.02.93. Бюл. hh 5

1) Ленинградский институт точной мехаики и оптики

2) А.Б.Бушуев, А.В.Смирнов и М.С.Чежин

6) Авторское свидетельство СССР

662808, кл, G 01 F 13/00, 1977.

4) СПОСОБ ДОЗИРОВАНИЯ ПАРОВ И УСРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

7) Использование: в измерительной техние и техйологическом оборудовании при очном дозированйи паров различных жидкостей. Сущность изобретения: перед ис парением из парообразующей жидкости формируют за счет сил поверхностного натяжения жидкостную линзу и вводят ее в среду газа-носителя. Излучение от источника проходя через окно и жидкость в емкости и капилляре, фокусируется жидкостной линзой на диафрагме. По величине интенсивности излучения, прошедшего через диафрагму на приемник, отображенной на индикаторе, делают вывод о том, что заданная доза паров отмерена, и отключают гаэноситель. 2 ип.

1793242 установлены по оси капилляра соответственно со стороны прозрачного окна емкости для парообразующей жидкости и со стороны смесительной камеры, причем приемник излучения с диафрагмой подключен к индикатору, На фиг, 1 изображена схема устройства для дозирования паров; на фиг. 2 — схема действия жидкостной линзы.

Устройство для дозирования паров (фиг. 1) состоит иэ смесительной камеры 1, соединенной капилляром 2 с емкостью 3, заполненной парообразующей жидкостью

4. Верхний конец капилляра 2, сопряжен йый-с камерой 1, ймеет закругленную внешнюю кромку, По оси капилляра 2 установлены источник 5 излучения (со стороны емкости 3) и приемник излучения (со стороны смесительной камеры 1), состоящий из фотоприемника 6 с диафрагмой 7, подключенного к индикатору 8, Нижняя поверхность емкости 4 образована управляемым деформируемым элементом 9 с прозрачным окном 10 на пути излучения от источника 5, Вся конструкция помещена в термостат 11.

Устройство работает следующим образом.

Емкость 3 заполняют парообразующей жидкостью 4 и включают термостат 11. После выхода на заданный режим термостатирования начинают постепенно увеличивать напряжение на деформируемом элементе 9, который, создавая давление в емкости 3, выдавливает жидкость 4 в капилля р 2. Радиус кривизны мениска поверхности жидкости 4 в капилляре 2 определяется углом смачивания 0(фиг. 2), Когда жидкость 4 подходит к верхнему концу капилляра 2, вследствие закругления его кромки при сохранении величины угла смачивания радиус кривизны сначала увеличивается до бесконечности, а затем, по мере подъема уровня жидкости 4, снова уменьшается, но имеет при этом уже противоположный знак. Так за счет сил поверхностного натяжения формируется жидкостная линза из парообразующей жидкости 4. Излучение от источника 5, проходя через окно

10 и жидкость 4 в емкости 3 и капилляре 2, фокусируется жидкостной линзой на диафparve 7. По величине интенсивностй излучения, прошедшего через диафрагму 7 на фотоприемник 6, отображенной на индикаторе 8, судят о фокусном расстоянии линзы из парообразующей жидкости 4. По дости>кении определенной величины фокусного расстояния жидкостной линзы стабилизитель. После этого весь процесс может повто15 ряться

Возможна организация автоматической остановки процесса дозирования по сигналу со сравнивающего устройства, на входы которого нужно подать сигнал с фотоприемника 6 и сигнал с какого-либо эталонного

30 излучения и прозрачности жидкости 4; в качестве индикатора 8 — любой стрелочный или

40 цифровой электроизмерительный прибор, согласованный с приемником 6, в качестве управляемого деформируемого элемента 9— . пьезоэлектрическая биморфная пластина, Более точную работу устройства, неза45 висящую от колебаний яркости источника 5 излучения, можно обеспечить, применив в

50 цизионное дозирование паров различных

55 жидкостей с высокой производительностью

10 руют напряжение на деформируемом элементе 9 и подают в смесительную камеру 1 газ-носитель. В его потоке жидкость 4 с поверхности жидкостной линзы испаряется, в результате чего объем жидкости 4 в капилпаре 2 уменьшается и фокусное расстояние жидкостной линзы растет, При этом меняется интенсивность излучения, прошедшего через диафрагму 7 на фотоприемник 6; что наблюдают по индикатору 8. По достижении сигналом с фотоприемника 6 определенной величины делают вывод о том, что заданная доза паров отмерена и отключают газ-носиисточника. Конструкция предлагаемого устройства для дозирования паров позволяет также осуществить полную автоматизацию

его работы путем объединения в замкнутый контур управления фотоприемника 6, задатчика .эталонного сигнала,. сравнивающего устройства, блока логики и управляемого деформируемого элемента 9.

Для: предотвращения излишних утечек парообразующей жидкости 4 капилляр 2 мо-„ жет быть оборудован клапаном.

В качестве источника 5 излучения может быть использован гелий-неоновый или полупроводниковый лазер с коллимирую- . щим устройством; в качестве фотоприемника

6 — фотодиод или фотоэлектронный умножитель в зависимости от яркости источника 5 качестве приемника излучения вместо фотоприемника 6 с диафрагмой 7 датчик фокусного расстояния какой-либо известной конструкции, например C двумя полудисковыми модуляторами, Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет осуществлять преи удобством обращения с доэирующим устройством.

1793242

Формула изобретения

1, Способ дозирования паров, при котором испарение парообразующей жидкости производят в среде газа-носителя, а дозу паров парообразующей жидкости контролируют по величине ее расхода, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности путем обеспечения процесса контроля, перед испарением из парообразующей жидкости формируют за счет сил поверхностного натяжения жидкостную линзу и вводят ее в среду газа-носителя, а при контроле расхода парообразующей жидкости определяют изменение фокусного расстояния жидкостной линзы, 2. Устройство для дозирования паров, содержащее емкость для парообразующей жидкости, связанную капилляром со смесительной камерой. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем обеспечения контроля дозирования, в него введены источник излучения, приемник излучения с диафрагмой и индикатор, ем кость для парообраэующей жидкости выполнена с деформируемым элементом и с прозрачным окном. размещенным со стороны, противоположной капилляру, кромка капилляра со стороны смесительной камеры выполнена закругленной, а источник излучения и приемник излучения с диафрагмой установлены по оси капилляра соответственно со стороны прозрачного окна емкости для парообразующей жидкости и со стороны смесительной камеры, причем приемник излучения с диафрагмой подключен к индикатору.

1793242

Составитель Т. Иванова

Техред М.Моргентал Корректор C.Шекмар

Редактор Т. Федотов

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

Заказ 495 . Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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