Устройство для дозирования жидкостей

(23) Приоритет Всудвуспмикый каиктвт сссрпв делзи язбврвтени 11 и вткрцевв(088.8)а Дата опубликования описания 23,05,82(71) Заявитель 15 ч) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ Изобретение относится к устройст вам для автоматического объемного до зирования жидкостей и может быть применено в лабораторной практике при биохимических, биологических, медицинских и других исследованиях.Известно устройство для дозирования жидкостей, содержащее дозирующий элемент, кинематически связанный с шаговым двигателем, генератор импульсов и систему управления; значе 10 ние дозы вводится в устройство в виде электрического цифрового кодового сигнала и определяет количество импульсов, поступающих от генератора15 импульсов в шаговый двигатель 11. Недостатком устройства является то, что точность дозирования снижается вследствие наличия в передаточ 20 ном механизме люфтов, обусловленных неточностью изготовления деталей, их износом и изменением нагрузки на двигатель, в результате нарушается соответствие количества импульсовобъему дозы.Наиболее близким решением изизвестных является устройство для дозирования жидкостей, включающее блоккоррекции количества импульсов, подаваемых на шаговый двигатель, состоящий из логических и арифметических элементов, Необходимое для компенсации люфта количество импульсовопределяется по результатам измерения фактического значения люфта и устанавливается вручную в счетчикеблока коррекции (2.Для подцержания высокой точностидозирования необходимо часто измерятьфактическое значение люфта и перенастраивать счетчик, что усложняетэксплуатацию устройства.Цель изобретения - повышение точности дозирования,Указанная цель достигается тем,что в известное устройство для дозирования жидкостей, содержащее после93028 довательно соединенные генератор импульсов, блок управления и шаговыйдвигатель, кинематически связанныйс дозирующим элементом, а также последовательно соединенные дадатчикдозы и блок записи и считывания, второй вход которого подключен к выходублока коррекции, первый вход которого связан с вторым выходом генератора импульсов, введен датчик нагрузки 16на двигатель, выход которого подключен к второму входу блока коррекции,третий вход которого соединен с выходом блока записи и считывания и свторым входом блока управления. 1Кроме того, блок коррекции выполнен в виде последовательно соединенных первого элемента О, второго элемента У, реверсивного счетчика, первого йнвертора, третьего элемента У,а также последовательно соединенныхвторого инвертора, четвертого элемен"та У и пятого элемента У, второй входкоторого подключен к второму входублока коррекции, а выход - к второмувходу реверсивного счетчика, причемпервый вход первого элемента 0 соединен с первым входом блока коррекциии с вторым входом четвертого элемента Ц, второй вход - с третьим входом,блока коррекции и с входом второгоинвертора, второй вход третьего элемента 11 связан с выходом первого элемента Б, второй вход второго элемента 11 подключен к выходу реверсивногосчетчика, а выход третьего элементаЭ 5О соединен с выходом блока коррекции.На фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства для дозирования жидкостей; на фиг. 2 - функциональная4 фсхема блока коррекции,Устройство для дозирования жидкостей содержит дозирующий элемент 1,связанный посредством передаточного .механизма 2 с шаговым двигателем 3,который соединен через блок 4 управ 45ления с генератором 5 импульсов,. .задатчик б дозы, соединенный с блоком 7 записи и считывания, блок 8коррекции, а также датчик 9 нагрузкина двигатель.50 Блок 8 коррекции содержит элемен- тй И 10-14, первый 15 и второй 16 инверторы и реверсивный счетчик 17, Пер. вый 18 вход блока 8 коррекции соединен с вторым выходом генератора 5 имвуяьсов, второй 9 вход блока 8 - с выходом датчика 9 нагрузки на двига 8 4тель, третий 20 вход - с выходом блока 7 записи и считывания, а выход 21 блока 8 подключен к второму входу блока 7,записи и считывания.Работа устройства осуществляется следующим образом.Задаваемый объем дозы вводится в виде числа Х в задатчик 6 дозы и по команде записывается в блоке 7 записи и считывания. Одновременно с командой на запись подается команда разрешения поступления импульсов с выхода генератора 5 импульсов на вход блока 4 управления шаговым двигателем 3 и через блок 8 коррекции на второй (вычитающий вход блока 7 записи и считывания. Как только в блоке 7 оказывается записанным какое-либо число, с выхода, этого блока подается сигнал прямого хода в блок 4 управления шаговым двигателем, происходит вращение двигателя 3 в прямом направлении и прямой ход дозирующего элемента 1 на выдачу дозы, Выдача дозы будет происходить до тех пор, пока количество импульсов подаваемых на вычитающий вход блока 7, не сравняется с записанным в этом блоке числом, после этого блок 7 обнуляется, в блок 8 коррекции и блок 4 управления поступит сигнал обратно- го хода, поступление импульсов на вычитающий вход блока .7 прекратится, двигатель совершит реверс, дозирующий элемент 1 наМнет обратный ход на забор дозы, который будет происходить до достижения им исходного положения, определяемого, например, конечным выключателем (не показан, после чего поступление импульсов от генератора 5 на шаговый двигатель 3 прекратится. Таким образом, количество импульсов, прошедшее от генератора 5 к двигателю 3 при выдаче дозы, должно быть равно числу Х, записанному в блоке 7 записи и считывания.Однако в силу наличия люфта в передаточном механизме, вал двигателя 3 повернется на некоторый угол, т.е, отработает некоторое количество импульсов и, прежде чем начнется перемещение плунжера дозирующего элемента и вьдача дозы. Для компенсации люфта блок 8 коррекции обеспечивает измерение и запись в счетчике 17 фактического значения люфта при обратном ходе дозирующего элемента на забор дозы и подачу в блок 4 управления шаговым двигателем при прямом ходе на выдачу дозы избыточного числа нмпульческому значению люфта, сигнал реверса поступает также на третий вход0 блока 8 коррекции.При этом элемент И 10 закрывается,поступление импульсов от генератора5 на вымитающий вход блока 7 прекращается, и он остается в обнуленномсостоянии, Одновременно открываетсяэлемент И 13, импульсы от генератора 5 начинают поступать на первыйвход элемента И 14 и, при наличииразрешающего сигнала на втором входеот датчика 9 нагрузки на двигательна второй (суммирующий) вход счетчика 17. Когда люфт будет выбран и нагрузка на Двигатель 3 возрастет, датчик 9 нагрузки пошлет запрещающийсигнал на элемент И 14, поступлениеимпульсов на суммирующий вход счетчика 17 прекратится, Таким образом,когда дозирующий элемент придет висходное состояние, и устройстводля дозирования будет готово к следующему циклу, в счетчике.17 блокакоррекции окажется записанным П импульсов, соответствующих Фактическому значению люфта. Указанная записьбудет возобновляться при каждом цикле выдачи - забора дозы,Введение в устройство для дозиро ания жидкостей датчика нагрузки на .вигатель и выполнение блока коррекции по предлагаемой схеме позволяетавтоматически подцерживать. высокуюточность работы устройства независио от изменений, происходящих в пеедаточном механизме вследствие износа деталей, ослабления креплений и:зменения нагрузки, а также снизитьтребования к качеству изготовленияпередаточного механизма, что упрощает конструкцию и технологию изготовения и ведет к снижению его стоимости,Формула изобретения костей, содержащее последовательносоединенные генератор импульсов, блок управления и шаговый двигатель, кинематически связанный с дозирующимэлементом, а также последовательносоединенные задатчик дозы и блок записи и считывания, второй вход которого подключен к выходу блока коррекции; первый вход которого связан свторым выходом генератора импульсов,5 930288сов, превышающего на П число И, записанное в блоке 7 записи и считывания. В связи с тем, что при выборке 2люфта практически отсутствует нагрузка на двигатель, значение люфта определяется количеством импульсов П,прошедших в шаговый двигатель с момента начала реверса двигателя с прямого хода до момента появления нагрузки на двйгатель в конце выборки люфта, о чем будет свидетельствоватьсигнал датчика 9 нагрузки, например,токового реле в цепи двигателя.Работа блока 8 коррекции осуществляется следующим образом. 15Через первый вход 18 блока коррекции на первый вход первого 10 и навторой вход четвертого элементовИ 13поступают импульсы от генератора 5.Через третий вход 20 схемы коррекции 20,на второй вход элемента И 10 поступает сигнал прямого или обратного ходаиз блока 7 записи и считывания, напервый вход элемента И 13 - этот жесигнап, прошедший через иивертор 16. 25При прямом ходе разрешается прохождение импульсов от генератора 5 через элемент И 10, при обратном -через элемент И 1330При выдаче дозы импульсы от гене- в ратора 5 через элемент И 10 проходят .на первый вход второго 11 и на вто-рой вход третьего 12 элементов И, Если в реверсивном счетчике 17 записано какое-либо число, например, и, разм решается прохождение импульсов через р элемент 11, а через элемент 12 запрещается. Через элемент И 11 импульсы и поступают на первый (вычитающий) вход 4 счетчика,17 до тех пор, пока в счетчик не пройдет и импульсов, послеэтого счетчик обнулится, сигнал с его л выхода закроет элемент И 11 и откроет.элемент И 12, и начнется поступление импульсов через выход 21 блока 8 коррекции на второй вход блока 7 записии считывания, Эти импульсы будут проходить до тех пор, пока их количество не сравняется с числом Я, записанным в блоке 7. После этого блок 7 обнулится и выдаст сигнал реверса вблок 4 управления шаговым двигателем.Таким образом, в шаговый двигательот генератора 5 пройдет (М + и) импульсов, т. е. осуществится дозирование и коррекция люфта.Для записи в реверсивном сметчике 17 числа и, соответствующего факти 1Устройство для дозирования жид о т л и: ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности устройства,оно содержит датчик нагрузки на двигатель, выход которого подключен квторому входу блока коррекции, тре" 5тий вход которого соединен с выходомблока записи и считывания,и с вторымвходом блока управления,2, Устройство по и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок кор Орекции включает в себя последовательно соединенные первый элемент И, второй элемент И, реверсивный счетчике;,первьпЪ инвертор, третий элемент И,а также последовательно соединенныевторой инвертор, четвертый элемент Ии пятый элемент И ВтороЙ ВЖОД КОТОрого поДключен к втОрому ВхоДублокакоррекции, а выход - к второму входуреверсивного счетчика, причем первый 20вход первого элемента И соединен.;с первым входом блока коррекции и с Вторым входом четвертого элемента И, второй вход - с третьим входом блокакоррекции и с ВхОдОм Второго инвертора, Второй вход третьего элемента И связан с выходом первого элемента И, второй вход Второго элемента И подключен к выходу реверсивного счетчика,а выход третьего элемента И соединенс выходом блока коррекции. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1, й. Мергр 1 е, Е. ИатяЬа 11 Л чо 1 лейтхс Йе 1 Ыету от защр 1 хпр яуз 1 ентот щапца 1 цзе от псе юг а тлеяйатео сощрцСет. - "СЬегц.са 1 Жяйтцнеп 1 атюп" Е, ч, 4, 1972 У 1,2, Авторское свидетельство СССРФ 717544, кл, С 01 Р 13/00, 19771 прототип).