Дозатор перестальтического типа

. ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ И У СВИДЕТЕЛЬ К АВТОРСК(21) 4873603/10 .:: -.; .: чистых;химически активных, токсичных и (22) 17.08,90;::.,:, :. других сред. Сущность изобретения; доэа-(46)О 7,10;92. Бюл. %37-. - ,торсодержитузелизмерениядоэы,включа- (71) Всесоюзный научнб-исследовательСкий : юций диск-обтюратор 21 и кодовый диск 22, й конструкторский институт аналитическойпо обеим сторонам каждого из которых растехиикй Научно-производственногообье- .: йоложены осветители 23 и 24 и фотоприемдинения "Аналитприбор" :, ;никй 25 и 26, резистор 27, счетчик 28 (72) К.Г,.Кахеладзе, Д.С,Саттаров, Т,Б.Дзага- импульсов, блок 29 памяти, сумматор 30, ния, В,В.Иванов, Н.Г.Яшвили, З.К,Кахелад-блок 32 ввода информации и блок 31 сравзе, Ю.Л,Логинов и А.Ж.Баиров .:.: , нения, Оба диска 21 и 22 установлены на (56) Авторское свидетельство СССР: : . оси, связанной с осьв электродвйгателя 19 М 1245751, кл. Р 04 В 43/12; 1984.и ротора 1, и подключены соответственноПатент США., . диск-обтюратор 21 к счетчику 28 импульсовЬ 2794400,кл. НКИ 417-477, 1957.:и"первому входу регистра 27, э кодовый диск (54) ДОЗАТОР ПЕРИСТАЛЬТИЧЕСКОГО 22 к второму входу регистра 27. Выход реги- : ТИПА; стра 27 подсоедийен к входу блока 29 памя- (57) Исйользование: аналитическое прибо- ти, выход которого йодсоедйнен к первому ф ростроение, в частности устройства дозиро-входу сумматора 30. Второй вход сумматора вайия и отбора жйдкости в процессе 30 соединен к выходу счетчика 28 импульанализа, может быть использовано в хими- сов, а выход подсоединен к первому входу ческой, металлургической и целлюлозно-бу- блока 31 сравнения, к второму входу котомажной промышленности, для:рого подсоединенвыход блока 32 информаперекачивания агрессивных, биологически ции. 3 ил.Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к устройствам дозирования и отбора жидкости в процессе анализа и может быть использовано в химической, металлургической, целлюлозно-бумажной промышленности и др, отраслях народного хозяйства для перекачивания агрессивййх, биологически чистых, химически активных токсичных и других сред.Известен насос перистальтического типа, содержащий ротор с роликами, расположенный в корпусе, на части опорной поверхйости которого размещен эластичный рабочий орган, образованный двумл концентрично установленными эластичными трубками, полость между которыми выполнена герметичной, заполнена текущей средой и соединена по концам внешним трубопроводом, Ролики ротора взаимодействуют с внешним трубопроводом, способствуя перемещению внутри него перекачиваемой жидкости 1.Недостатком укаэанного устройства является низкая точность дозирования, вызванная деформацией насосной трубки. При движении прижимных роликов по.поверхности эластичной насосной трубки на последнюю со стороны прижимных роликов действует деформирующая сила, В результате чего в направлении движения ролика .впереди него трубка, растягиваясь, образует "волну". Когда ролики приводятся в движение деформирующая сила направлена в сторону, противоположную перекатыванию ролика, и образует "волну" уже позади ролика. Вследствие этого трубка быстро изнашивается, а жидкость перемещается неравномерно.Наиболее близким к предлагаемому изобретению является перистальтический насос, содержащий корпус-ограничитель, в котором размещена по дуге окружности эластичная насосная трубка, контактирующая с поверхностью прижимных ролйков, расположенных в диаметрально протйвоположных точках закрепленного на оси привода ротора 2.Между неподвижным центром вращения ротора и осью прижимного ролика применена передача, например, в виде жестко закрепленной на корпусе шестерни, которая связана с прижимными роликами, вращая их со скоростью, равной скорости вращения ротора, через промежуточные (паразитные шестерни, обеспечивающие реверс шестеренок, жестко закрепленных на осях прижимных роликов. При движении ролики равномерно давят на поверхность эластичной трубки (шланга) и жидкость на чинает равномерное перемещение с входа трубки к ее выходу,Указанное устройство имеет низкую точность доэированил жидкости, обусловленную неравномерностью внутреннего диаметра по всей длине насосной трубки и, следовательно, неравномерностью выдаваемых доэ жидкости. Указанный недостаток особенно неприемлем при дозировании переменных объемов, например, в системах объемного титрования, где точность определения концентраций находится в прямой зависимости от определения точности объема дозы,10 Целью настоящего изобретения лвляется повышение точности дозированил жидкости. по дуге окружнбсти гибкой трубкой, контактирующей поверхностью с прижимными роликами, закрепленный на .оси привода вращенил ротор и передачу, размещенную между неподвижным центром вращения ротора и осями прижимных роликов, введены блок управления, регистр, счетчик импульсов, блок памяти, сумматор, блок информации, блок сравнения, фотоприемник и группа фотоприемников, два осветителя и размещенные на оси привода диск-обтюра 30 тор и кодовый диск и установленные между ними осветители,а с противоположных сторон диска-обтюратора и кодового диска установлены соответственно фотоприемник и 35 группа фотоприемников, диск-обтюратор через фотоприемник подключен к объединенным входам счетчика импульсов и первому входу регистра, а кодовый диск через группу фотоприемйиков подключен к второ 40 му входу регистра, подключенного группой выходов к соответствующей группе входов блока памяти, группа выходов которого подключена к первой группе входов сумматора,45. подключенного второй группой входов к группе выходов счетчика импульсов, а группой выходов к первой группе входов блока сравнения информации, вторая группа которого подключена к группе выходов блока ввода информации, а выход блока сравнения информации подключен к первому вхо 50 ду блока управления, второй вход которого является входом "Пуск устройства", а выход подключен к приводу.Введение диска-обтюратора и кодового диска, подключенных соответствующим образом к входам счетчика импульсов и регистру, обеспечивает отсчет дозируемых объемов и фиксацию положенил прижимПоставленная цель достигается тем, что в дозатор перистальтического типа, содер 20 жащий ограничитель с размещенной в нем35 40 45 50 55 ных роликов на поверхности гибкой насосной трубки.Введение блока памяти и вычислительного блока позволяет запомнить значенияэлементарных объемов и их расположениевдоль трубки в процессе дозирования и определить суммарный объем дозируемойжидкости.Блок сравнения и блок ввода информации осуществляют автоматический отмерзаданной дозы в процессе функционирования дозатора,На фиг. 1 приведена структурная схемапредлагаемого устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы блоков дозатора;на фиг. 3 - электрическая принципиальнаясхема дозатора,Предлагаемое устройство состоит из(фиг. 1) ротора 1, на котором закреплены с, возможностью свободного вращения прижимные ролики 2,3,4 и жестко соединенныес общими с ними осями шестерни 5,6,7, промежуточные (паразитные) шестерни 8,9,10,жестко прикрепленную к корпусу дозатораведущую шестерню 11, вокруг которой повтулке 12 имеет возможность вращения ротор 1, Приведенная система роликов 2,3,4охвачена ограничителем 13, а в промежуткемежду роликами и ограничителем размещена гибкая трубка 14, снабженная входным15 и выходным 16 патрубками, Втулка 12подсоединена к оси 17, к которой подсоединена ось редуктора 18, подключенного кэлектродвигателю (ЭД) 19, вход которогоподсоединен к блоку управления (БУД) 20,запускаемого от внешнего сигнала "Пуск"(СП).Устройство также содержит узел изме-рения дозы, включающий расположенныенаоси 17 диск-обтюратор 21 с отверстиямии кодовый диск 22, по обеим сторонам которых неподвижно закреплены осветители 23и 24, фотоприемник (ФП) 25 и группа фотоприемников (ГФП) 26, число фотоприемников в которой определяется дискретностьюделения гибкой трубки 14 на элементарныеобъемы л ЬИ и количеством этих объемовЬЧЧпДозатор содержит также регистр (РГ)21, счетчик электрических импульсов (СЧИ)28, блок памяти (БП) 29, сумматор 30, блоксравнения информации(БСИ) 31 и блок ввода информации о дозируемых объемах(БВИ) 32. При этом выход ФП 25 подключенк входу СЧИ 28 и РГ 27, выходы ГФП 26подключены к входам РГ 27. Соответственно выходы РГ 27 подключены через БП 29 квходам сумматора 30, выход которого подключен к первому входу БСИ 31, На второйвход БСИ 31 подключен выход БВИ 32, а выход БСИ 31 подключен к входу "Сброс"БУД 20,Предлагаемое устройство работает следующим образом.5 С поступлением СП на БУД 20 включается ЭД 19, который через редуктор 18 начинает вращать ротор 1 с роликами 2,3,4,которые прижаты к гибкой трубке 14 и припомощи ведомых шестеренок 5,6,7. проме 10 жчточных шестерен 8,9,10 и жестко закрепленной ведущей шестерни 11перекатываются по ней со скоростью, равной скорости вращения ротора, не вызываяпродольной деформации (натяга), а только15 сжимая трубку 14 о местах касания роликов5,6,7. Одновременно с роторбм 1 от оси 17вращаютсл и диски 21,22, первый иэ которых 21 обеспечивает деление полости гибкой трубки 14 на элементарные обьемы20 Ж/Ч 1 с заданной в БВИ 32 дискретностью,Второй диск 22 обеспечивает определениеместонахождения роликов 2,3,4 над поверхностью гибкой трубки 14, в соответствии скоторым изБП 29 выделяется текущее зна 25 чение объема.ъЛИ 1, В результате на входесумматора 30 имеется информация о текущей величине объемалйЭ и делении последнего на заданные промежутки пуска РГ27, а сигналы записи РГ 21 являются в свою30 очередь сигналами Ю с заданной дискретностью, сигналы от СЧИ 28 являются сигналами сброса СЧИ 28, В сумматоре 30информация суммируется и после совпадения заданного значения объема с получением %зад = ЧЧвь вырабатывается сигнал останова (СО), который отключает БУФ 20. После повторного ввода величины дозы от БВИ 32 и подачи СП, дозатор вновь включается и осуществляется отмер следующей дозы. И так за все время работы дозатора,На временной диаграмме работы доза- тора (фиг. 2), после сигнала "пуск" Нсп, включается в работу электродвигатель 19 Нод и на выходе ГПФ 26 появляется код перемещения роликов Нгфп и одновременно импульсы Нф которые делят время полного цикла т 1, 12, ., Ы с дискретностьЮ Йъ определяющей дискретность дозирования и точность. В сумматоре 30 происходит суммирование значений ЛЧЧь и как только произойдет совпадение заданного и полученного объемов, вырабатывается сигналостаноаа Осо.Электрическая схема доэатора (фиг. 3)содержит БУД 20, содержащий управляемые диоды 33, 34, 35, диоды 36-39, триггер40 и резистор 41. БСИ 31, содержащий схему 42 сравнения и блок выдачи импульсов 5нэ элементах: инвертор 43, диод 44, резистор 45, конденсатор 46, и блок 47 совпадения и БВИ 32, который может бытьвыполнен в виде программных переключателей, код которых совпадает с кодом, использованным в БП 29, РГ 27, сумматоре 30и СЧИ 28,Работа схемы дозатора протекает в следующей последовательности.При поступлении сигнала СП ма вход а 1 15триггера 40 последний перекидывается всостояние Ь 1 и через резистор. 41 подаетсигнал высокого уровня мз управляемый диод 35, отпирая его. Через диоды 36-39 отпираются управляемые диоды 33 и 34 и 20потенциал Оо поступает на обмотку 0ЭД 19. Последний, включаясь через редуктор 18. начинает вращать одновременно сротором 1 диски 21 и 22, Диск 22 имееткодовые прорези, через которые свет от осветителя 24 попадает на ГПФ 26, Одновремемно с модуляцией света от осветителя 23через отверстия диска 21 ма ФП 25 выходные сигналы в виде кода от резисторов 4851 поступают на вход РГ 27 и в виде ЗОимпульсов от ФП 25 (резистор 52) одновременно на вход СЧИ 28 и вход записи РГ 27.После каждого импульса от ФП 25 на РГ 27записывается значение кодзв данной точкенахождения роликов, Знание кода на входе 35БП 29 соответствует вычисленному всумматоре 30 значению объема на его выходе,которое и поступает на сумматор 30 одмовремемно с значением, зафиксированным вСЧИ 28. После перемещения роликов 2.3.4 40и. следовательно, дисков на определенныйугол от соответствующего кода происходитсброс СЧИ 28.и цикл повторяется.От зна-чения кодов БП 29 и СЧИ 28 сумматор 30рассчитывает значение отдозированного 45объема и подает соответствующие сигналына вход "А" схемы сравнения 42 БСИ 31. Кактолько значение выданного сумматором 30на БСИ 31 станет равным значению, введенмомуот БВИ 32, конденсатор 46 разряжается через инвертор 43 ("0" потенциал на его входе, "1" - на выходе) 44 и 45 и на выходе блока 47 совпадения имеем сигнал высокого уровня, который, поступив на вход а 2 триггера 40, перекрывает его в положение Ь 2, обеспечивая ЭД 19. Происходит останов до-. затора,По сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение позволяет проводить доэирование с погрешностью не хуже +0,5; что по точности в 4 раза превышает точность прототипа.Формула изобретения Дозатор перистальтического типа, содержащий ограничитель с размещемной в нем по дуге окружности гибкой трубкой, контактирующей поверхностью с прижимными роликами, закрепленный на оси привода вращения ротор и передачу, размещенную между"неподвижным центром вращения ротора и осями прижимных роликов, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок управления, регистр, счетчик импульсов, блок памяти; сумматор, блок ввода информации, блок сравнения, фотоприемник и группа фотоприемников, два осветителя и размещенные на оси привода диск-обтюратор и кодовый диск и установленные между ними осветители, а с противоположных сторон дискэ-обтюратора и кодового диска установлены соответственно фотоприемник и группа фотоприемников, диск-обтюратор через фотоприемник подключен к объединенным входам счетчика импульсов и первому входу регистра, а кодовый диск через группу фотоприемников подключен к второму входу регистра, подключенного группой выходов к соответствующей группе входов блока памяти, группа выходов которого подключена к первой группе входов сумматора, подключенного второй группой входов к группе выходов счетчика импульсов, а группой выходов к первой группе входов блока сравнения информации, вторая группа входов которого подключена к группе выходов блока ввода информации, а выход блока сравнения информации подключен к первому входу блока управления, второй вход которого является входом "Пуск устройства", э выход подключен к приводу.1787346 и фи при од, ул. Гагарин зводст каэ 3541 ВНИИПО Го Составитель К, КахеладэеТехред М,Моргентал Корректор Н. Слободян Тираж Подпис венного комитета по изобретениям и отк 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., 4/ здательский комбинат "Патент