Способ дозирования паров и устройство для его осуществления

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2 А 1 Г 1300 5 ГО ВЕ (го АТЕНТНО ДАРСТВЕННОЕ МСТВО СССР АТЕНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО ЕНИ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ ТОРСКО К Изобретение относится к измеритель- процесса дозирования из-за отсутствия неой технике и технологическому оборудова- прерывного контроля за расходом паров, йию, может использоваться для точного Цель изобретения - повышение точнооэирования паров различных жидкостей. сти за счет обеспечения процесса контроля.В качестве прототипа выбран .способ . Поставленная цель достигается тем, чтоозирования паров, при котором испаряютперед испарением из парообразующей арообраэующую жидкость в атмосфере га- жидкости формируют, за счет сил поверхноа-носителя, а величину отмериваемых доз стного натяжения, жидкостную линзу и ввоара контролируют по расходу парообраэу- дят ее в среду газа-носителя, а при контроле щей жидкости путем периодического взве- расхода йарообразующей жидкости опредеивания емкости с ней. Устройство для ляютизменениефокусногорасстоянияжид- еализвции этого способа(твм же) содержит костной линзы.месительную камеруи емкость с парообра- Цель достигается тем, что в устройство Мующей жидкостью, соединенные с йо- введены источник излучения, приемникиз мощьюкапилляра. Недостатками прототипа лучения с диафрагмой и индикатор, емкостьвляются 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 диафрагмойФ 21) 4881608/1022) 11.11,9046) 07.02.93. Бюл. Ь 51) Ленинградский институт точной мехаики и оптики2) А,Б,Бушуев, А.В.Смирнов и М.С.Чежин 6) Авторское свидетельство СССР662808, кл, 6 01 Р 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 жид 2костей. 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 источни- . ка 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, 1793242установлены по оси капилляра соответственно со стороны прозрачного окна емкостидля парообразующей жидкости и со стороны смесительной камеры, причем приемникизлучения с диафрагмой подключен к индикатору,На фиг, 1 изображена схема устройствадля дозирования паров; на фиг, 2 - схемадействия жидкостной линзы.Устройство для дозирования паров(фиг. 1) состоит из смесительной камеры 1,соединенной капилляром 2 с емкостью 3,заполненной парообразующей жидкостью4. Верхний конец капилляра 2, сопряжен йыйс камерой 1, ймеет закругленную"внешнюю кромку, По оси капилляра 2 установлены источник 5 излучения (со стороныемкости 3) и приемник излучения (со стороны смесительной камеры 1), состоящий изфотоприемника 6 с диафрагмой 7, подключенного к индикатору 8, Нижняя поверхность емкости 4 образована управляемымдеформируемым элементом 9 с прозрачнымокном 10 на пути излуцения от источника 5,Вся конструкция помещена в термостат 11,Устройство работает следующим образом.Емкость 3 заполняют парообразующейжидкостью 4 и включают термостат 11. После выхода на заданный режим термостатирования нацинают постепенно увеличиватьнапряжение на деформируемом элементе 9,который, создавая давление в емкости 3,выдавливает жидкость 4 в капилляр 2. Радиус кривизны мениска поверхности жидкости 4 в капилляре 2 определяется угломсмачивания 0(фиг. 2),Когда жидкость 4 подходит к верхнемуконцу капилляра 2, вследствие закругленияего кромки при сохранении величины угласмачивания радиус кривизны сначала увеличивается до бесконечности, а затем, помере подъема уровня жидкости 4, сновауменьшается, но имеет при этом уже противоположный знак. Так за счет сил поверхностного натяжения формируется жидкостнаялинза из парообразующей жидкости 4. Излучение от источника 5, проходя через окно10 и жидкость 4 в емкости 3 и капилляре 2,фокусируется жидкостной линзой на диафрагме 7. По величине интенсивностй излучения, прошедшего через диафрагму 7 нафотоприемник 6, отображенной на индикаторе 8, судят о фокусном расстоянии линзыиз парообразующей жидкости 4. По достикении определенной величины фокусногорасстояния жидкостной линзы стабилизируют напряжение на деформируемом элементе 9 и подают в смесительную камеру 1газ-носитель. В его потоке жидкость 4 с поверхности жидкостной линзы испаряется, в5 результате чего объем жидкости 4 в капилляре 2 уменьшается и фокусное расстояниежидкостной линзы растет, При этом меняется интенсивность излучения, прошедшегочерез диафрагму 7 на фотоприемник 6; что"0 наблюдают по индикатору 8. По достижениисигналом с фотоприемника 6 определеннойвеличины делают вывод о том, что заданнаядоза паров отмерена и отключают газ-носитель. После этого весь процесс может повто 15 ряться. - Возможна организация автоматическойостановки процесса дозирования по сигналу со сравнивающего устройства, на входыкоторого нужно подать сигнал с фотоприем 20 ника 6 и сигнал с какого-либо эталонногоисточника, Конструкция предлагаемого устройства для дозирования паров позволяеттакже осуществить полную автоматизациюего работы путем объединения в замкнутый25 контур управления фотоприемника 6, задатчика .эталонного сигнала,. сравнивающегоустройства, блока логики и управляемогодеформируемого элемента 9.Для предотвращения излишних утечек30 парообразующей жидкости 4 капилляр 2 мо-жет быть оборудован клапаном.В качестве источника 5 излучения может быть использован гелий-неоновый илиполупроводниковый лазер с коллимирую- .35 щим устройством; в качестве фотоприемника6 - фотодиод или фотоэлектронный умножитель в зависимости от яркости истоцника 5излучения и прозрачности жидкости 4; в качестве индикатора 8 - любой стрелочный или40 цифровой электроизмерительный прибор, согласованный с приемником 6, в качестве управляемого деформируемого элемента 9 -. пьезоэлектрицеская биморфная пластина,Более точную работу устройства, неза 45 висящую от колебаний яркости источника 5излучения, можно обеспечить, применив вкацествеприемника излучения вместо фотоприемника 6 с диафрагмой 7 датчик фокусного расстояния какой-либо известной50 конструкции, например с двумя полудисковыми модуляторами,Таким образом, предлагаемое техницеское решение позволяет осуществлять прецизионное дозирование паров различных55 жидкостей с высокой производительностьюи удобством обращения с дозирующим устройством.1793242 игЛ 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 щ и й с я 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. отл ич а ю щеес я тем, что, с целью повышения точности путем обеспечения контроля дозирования, в него введены источник излучения, приемник излучения с диафрагмой и индикатор, емкость 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 оставитель Т. Ивановехред М.Моргентал Корректор С Шекмар актор Т. Федото тент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 одственно-издательский комбинат Заказ 495 .Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рауаская наб 4/5