Импульсный микродозатор жидкости под давлением

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихУеслублик щ 1 004989(22) Заявлено 121181 (21) 3355568/18-24с присоединением заявки М -РЧМ Кд.з С 05 0 9/12 С 01 Г 13/00 Государственный комитет . СССР по делам изобретений и открытий(54) ИМПУЛЬСНЫЙ МИКРОДОЗАТОР ЖИДКОСТИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ 2 Изобретение относится к автоматическому регулированию, предназначено для автоматического испульсного дозирования малых объемов жидкостей или сжиженных газов под давлением И может быть использовано в хроматографии, медицине, Фармацевтической, медицинской, химической и биохимической промыаленности, а также при научных исследованиях, в частности для автоматического формирования меток в потоке жидкости для меточных расходомеров и для устройств, использующих измерительный канал меток потока, например в устройстве для измерения объема внутренних полостей и производных от объема величин.Известные импульсные системы автоматического дозирования жидкости используют методы время-импульсного и частотно-импульсного, амплитудно- импульсного дозирования и их комбинации, причем наиболее простыми являются время-импульсные,а наиболее точными в частот-импульсные системы 1,Общими недостатками укаэанных дозирующих систем являются низкие функциональные возможности, ограниченные каким-либо одним методом дозирования, низкие точность и надежность. Наиболее близким по технической сущности к изобрете 1.ию является уст" ройство для импульсного дозирования жидкости, содержащее дозировочную камеру с датчиком нижнего и верхнего предельных уровней, соединенную через электрогидравлические распределители с трубопроводами - подачи дозируемой жидкости, вытесняющего агента, сообщения с атмосферой, выкида проб (доз) жидкости, а также блок управления, в который входят три триггера, управляющие гидравлическими распределителями, Формирователи импульсов, получаемых от датчиков уровней и используемых для управления триггерами, из которых первый управляет заправкой доэирующей камеры, второй - наддувом ее, третий - выкидом в трубопровод под давлением, причем запуск третьего триггера производится от дифференциального реле давления, подключенного к камере и указанному трубопроводу выкида 2).Недостатком данного устройства являются отказы, возникающие при дозировании малых доэ (микродоэировании), вследствие натекания в дозирующую камеру жидкости через неплотности эапирания гидравлических распре 1004989делителей, недостаточно их быстродействия и вспенивания жидкости в камере при лолаче вытесняющего агента в видеаза "надцува".Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности микродозатора.Поставленная цель достигается тем, что в импульсный микродозатор жидкости под давлением, содержащий дозировочную камеру с датчиками верхнего и ниженго уровня, клапаном связи с атмосферой, клапаном заправки, клапаном наддува вытесняющего агента, клапаном выкида дозы, включенное между трубопроводом выкида дозы и верхней частью дозировочной камеры реле давления, первый формирователь импульсов, выходом связанный с 5-входом первого триггера, прямой выход которого соединен с исполнительными 20 механизмами клапанов заправки и связи с атмосферой, второй формирователь импульсов, выходом подключенный к й-входу первого триггера и 5-входу второго триггера, прямой выход кото рого связан с клапаном наддува, третий формирователь импульсов, выходом соединенный с В-входом третьего триггера, 5-вход которого подключен к реле давления, а прямой выход - к 30 клапану выкида дозы, инверсный выход третьего триггера переключателем связан с входом первого формирователя импульсов, датчики верхнего и нижнего уровня соединены с входами вто- З 5 рого и третьего Формирователей импульсов, введены последовательно включенные датчик среднего уровня, четвертый формирователь импульсов, четвертый триггер и клапан дренажа, подключенный к дозировочной камере, причем инверсный выход первого триггера связан с входом литания четвертого триггера, К-вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, й-входом подключенного к вы ходу элемента зацержки, вход которого связан с й-входом третьего триг-, гера, а датчик среднего уровня расположен в доэировочной камере.50На чертеже изображена структурная схема предложенного импульсного микродозатора жидкости под давлением., Микродозатор содержит дозировочную камеру 1 снабженную электро- у магнитными клапами 2-6, дискретными датчиками 7-9 уровня, дифференциальным реле 10 давления, а также блок 11 электронного управления, содержащий переключатель 12 режима работы, формирователи 13-16 импульсов, триггера 17-20 на тиристорах элемент 21 задержки времени, сигнальную лампу 22.Иикродоэатор работает следующимобразом, 65 В исходном состоянии все клапаны закрыты. Для работы в ждущем режиме переключатель 12 в верхнем положении. Внешний запускающий импульс О, через формирователь 13 опрокидывает первый триггер 17, который выдает напряжение О на электромагниты клапанов 3 и 4. Открываясь, клапан 3 впускает в камеру 1 дозируемую жидкость, а клапан 4 выпускает вытесняющие газы в атмосферу. Операция заправки камеры заканчивается, как только жидкость в камере 1 достигается уровня срабатывания датчика 7 который подает импульс через формирователь 14 на вход й-триггера 17, сбросит его и закроет клапаны 3 и 4, Этот же импульс, поступив на вход триггера 18, опрокидывает его и напряжением О открывает клапан 2 подачи вытесняющего агента наддува камеры 1 газом или воздухом. Уставкой реле 10 заранее задается перепад давления в камере 1 над давлением в трубопроводе выкида микродозатора. Этот перепад определяет скорость выкида дозируемой жидкости. Реле 10, сработав, через триггер 19 напряжением О открывает клапан 5 выкида доэированного объема жидкости в трубопровод под давлением.Уровень жидкости в камере 1, понижаясь, доходит до нижнего предела, при котором датчик 8 выдает импульс, и через Формирователь 15 сбрасывает триггер 19.Клапан 5 закрывается, выкид заканчивается. Клапан 2 надцува закрывается позже на время, установленное элементом 21 задержки. Этим достигается поддержание избыточного давления в камере 1, предотврашающего просачивание жидкости в камеру через неплотности клапанов 3 и 5. Однако при болыаих паузах в дозировке давление наддува в камере 1 падает и со временем в ней собирается жидкость, просачивающаяся через клапаны 3 и 5. Для устранение этой помехи дополнительный третий датчик 9 среднего дискретного уровня через формирователь 16 импульса и триггер 20 связан с дополнительным клапаном б для дренажа камеры 1. Уровень срабатывания датчика 9 может быть установлен в любой точке диапазона уровня Л. При накоплении жидкости в камере 1 датчик 9 дает команду на открытие клапана б и происходит дренаж.камеры, причем сигнальная лампа 22 сигнализирует необходимость притирки клапанов. Клапан б, получая напряжение О 4 с выхода триггера 20, остается открытым до появления очередного запускающего импульса, который опрокидывает триггер 17 и тем самым прекращает питание со своего инверс;. ного выхода триггера 20 и, слеловательно, клапана 6 и сигнальной лампы 22 (или какого-либо другого сигнального устройства),Таким образом, дренаж прекращен,идут операции дозирования. Небольшие5пропуски (утечки)клапанов не понижаютточности дозирования, так как объемдозы установлен расстоянием Ь междудатчиками 7 и 8 и вслед эа формиро. -ванием этого объема жидкости следуетего выкид. По окончании операции .заправки камеры 1 триггер 17 сбрасывается и восстанавливается питаниетриггера 20, но он не опрокинется,так какимпульс от датчика 9 ужепрошел . Кроме. того, на Я-вход триггера 20 поступает напряжение с выхода триггера 18, которое блокируетопрокидывание триггера 20 и не допускает открытие дренажного клапана 6впредь до полного окончания цикла 20доэирования. После. этого датчик 9вновь готов управлять дренажом.- -Для работы в релаксационном режиме переключатель 12 переводится внижнее положение: образуется положительная обратная связь с выхода триггера 19 на вход триггера 17, и яикродозатор действует как кольцевой .генератор на электронных, пневматических и гидравлических элементах,осу- Зоществляя автономное частотно-импульсное дозирование.Микродоэатор может быть выполненс изменяемой дозой (с электродамипо числу дискретных доэ и переключателем) или с регулируемой дозой(переставляемыми на различную глубину электродами).Таким образом, достигается расширение области применения устройства 4 Оза счет исключения отказов при микродоэировании, а также повыааетсяточность и надежность микродозатора.45формула изобретенияИмпульсный микродозатор жидкости под давлением, содержащий дозировочную камеру с датчиком верхнего и нижнего уровня, клапаном заправки, кла паном наддува вытесняющего агента,клапаном выкида дозы, включенноемежду трубопроводом выкида дозы иверхней частью доэировочной камерыреле времени, первый формировательимпульсов, выходом связанный с Ь-вхо-.дом первого триггера, прямой выходкоторого соединен с исполнительнымимеханизмами клапанов заправки и связи с атмосферой, второй формирователь импульсов, выходом подключенный к Я-входу первого триггера и5-входу второго триггера, прямойвыход которого связан с клапаномнаддува, третий формирователь импульсов, выходом соединенный с Я-входом:третьего триггера, 5-вход -которогоподключен к реле давления, а прямойвыход - к клапану выкида дозы, инверсный выход третьего триггера переключателем связан с входом первого формирователя импульсов, датчикиверхнего и нижнего уровня соединеныс входами второго и третьего формирователей импульсов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью раааи"рения области применения и повыаения точности микродозатора, он содержит последовательно включенныедатчик среднего уровня, четвертыйформирователь импульсов, четвертыйтриггер и клапан дренажа, подключенный к дозировочной камере, причеминверсный выход первого триггерасвязан с входом питания четвертоготриггера, Я-вход которого соединенс прямым выходом второго триггера,Я-входом подключенного к выходуэлемента задержки, вход которого связан с Я-входом третьего триггера,а датчик среднего уровня расположенв дозировочной камере. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гуревич А.Л. и др. Импульсныесистемы автоматического доэированияагрессивных жидкостей . И;, "Энергияф,1973, с. 7, 10, 17.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2866759,кл . С 05 0 9/12, 6 01 Г 13/00, 1979.1004989 оставитель Л.Птенцоваехред К,Иыцьо КорректорГ.О едак 45 Филиал ППП фПатентф, г,уагород, ул.Проектная, 4 каз 1896/61 Тираж 872 ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и откр 113035, Москва, %-35, Раушска