Устройство для дозирования жидкостей

.В. ин ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРР 940834, кл. В 01 Ь 3/02, 1982,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ(57) Изобретение относится к устройствам нормированной подачи жидкостик объекту.и может быть использованов химической, медицинской, пищевойи биологической отраслях промьппленности, например, на автоматических линиях прецизионной расфасовки жидкой продукции, Цель изобретения - повышение производительности, надежности дозировки и степени очистки от примесей за счет дополнительного снабжения двухканальным оптическим датчиком 3, служащим для определения прьщесей и количества доз, блоком управления 6 и соединненными с ним зарядным кольцом 4 и парой отклоняющих пластин 7. Причем приспособление для выдачи дозы содержит связанные между собой диспергатор 2 и генера.тор 1. Выход генератора 1 подключен к одному иэ входов блока 5 контроля, другие входы которого соединены с а выходами двухканапьного оптического датчика 3 а выходы блока 5 контроля подключены к блоку 6 управления, 4 ил.Изобретение относится к устройствам нормирования подачи жидкости к объекту и может быть использовано в химической, медицинской, пищевой и биологической промышленности, например, на автоматических линиях прецизионной расфасовки жидкой продукции.Цель изобретения - повышение производительности, надежности дозиро вания и степени очистки от примесей.На фиг.1 представлена блок-схема устройства для дозирования жидкостей; на фиг. 2 - схема конкретного выполнения устройства; на фиг.3 и 4 - ход лучей, иллюстрирующий схему работы двухканального оптического датчика.Устройство для дозирования жидкостей содержит генератор 1, связанный с диспергатором 2, двухканальный 20 оптический датчик 3, служащий для определения примесей и количества доз, зарядное кольцо 4, блок 5 контроля. Выходы блока 6 управления соединены с зарядным кольцом 4 и парой отклоня ющихся пластин 7, Выход генераторФ 1 подключен к одному из входов блока 5 контроля, другие входы которого соединены с выходами двухканадьного оптического датчика 3, выходы блока 5 контроля подключены к входам блока 6 управления.Струя 8 (фиг,2) жидкости, проходя через зарядное кольцо 4 в виде капель 9, проходящих через зону 10 контроля и через пару отклоняющих пластин 7 попадает в сборник 11 примеси или заполняет посуду 12. Блоки 13 и 14 переключателей и кнопка 15 "Запись"соединяются с оперативным запоминаю щим устройством (ОЗУ) 16, а также с дешифратором 17, соединенным с индикатором 18 адреса, дешифратором 19, соединенным с индикатором 20 данных и счетчиком 21 данных, выход которого 45 соединен через счетный вход счетчика 22, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 23 и усилитель 24 с зарядным кольцом 4.Выход "Переполнение" счетчика 22 управляет триггером 25, соединенным с некоторым внешним исполнительным механизмом конвейера и схемой 26 соьпадений, а сигнал окончания движения подается на схему 27 совпадений. Вход формирователя 28 соединен с генератором 1, а его выход - со схемой 29 совпадений. Луч лазера 30 с по-мощью зеркал 31 и 32 освещает фотоприемник 33, соединенный через формирователь 34 со схемой 35 совпадений, счетчиком 36 и схемой 37 сравнения, к входам которой подсоединен также счетчик 38, запускаемый через схему 39 совпадений. Выход схемы 37 сравнения соединен с триггером 40, соединенным с лампой 41, инвертором 42 и ключом 43, коммутирующим источником 44 высокого напряжения. Кнопка 45 подсоединена к второму входу триггера 40, схеме 27 совпадений и коммутатору 46. Стробирующий вход схемы 37 сравнения соединен с выходом счетчика 47. Фотоприемное устройство 48 через формирователь 49 соединяется с входом "Предварительная установка" счетчика 50.На фиг.3 изображен ход лучей в двухканальном оптическом датчике, где линзы 51 и 52 системы расположены на разных оптических осях, а экран 53 расположен на оптической оси, пересекающейламинарную часть струи. На фиг,4 изображен ход лучей в режимах регистрации механических включений и счета числа капель.Устройство работает следующим образом.С генератора 1 синусоидальный электрический сигнал поступает в диспергатор 2, содержащий электромеханический преобразователь, возбуждающий на поверхности вытекающей из диспергатора под действием внешних давлений струи 8 капиллярные волны. За счет релеевской неустойчивости струя жидкости разбивается на последовательность монодисперсных капель, заряженных, например, индукционным способом с помощью зарядного кольца 4. Заряженные капли отклоняются в постоянном электрическом поле, формиру-: емом парой отклоняющих пластин 7, и в зависимости от требований направляются либо в сборник 11 примеси, либо в посуду 12. Угол отклонения капли определяется ее зарядом, вели-, чина которого пропорциональна потенциалу кольца 4 в момент образования капли.Программа пространственного и кол личественного распределения капель в посуду 12 с помощью блоков 13 и 14 переключателей и кнопки 15 "Запись" через коммутатор 46 заносится в ОЗУ 16. Дешифраторы 17 и 19 и индикаторы 18 и 20 позволяют визуали147 073 15 20 30 35 40 ззировать процесс считывания счетчиком 21, заданное количественное распределения капель в госуду 12 обращается во временное распределение потенциала паы отклоняющих пластин 7 и кольца 4, За время счета на паре отклоняющих пластин 7 и кольце 4 устанавливается напряжение, соответствующее номеру заполняемой посуды. Но,мер посуды считывается счетчиком, 22с выхода "Переполнение" счетчика 21,поступает в ЦАП 23 и усиливается вусилителе 24 до уровня, обеспечивающего индуцирование на капле заряда ипоследующее ее отклонение в электрическом поле. В начале работы, когда все счетчики обнулены, кнопкой 45 "Пуск" коммутатор 46 переключается на вход адреса с выхода сче;чика 22 в ОЗУ 16,транслируя нулевой адрес, а так каквход "Загрузка" счетчика 21 соединен с выходом "0, то входы Загрузка данных" открыты и в них записаны ну-, ли. Поэтому первый тактовый импульс, поступающий в счетчик 21, вызывает его переполнение и в счетчик 22 записывается единица, что запускает ОЗУ 16, и на его выходе данных появляется число капель, которые должны быть помещены в посуду 12 под 1-м номером. По окончании счета этого числа счетчик 22 перебрасывается в 2-й номер.Емкостьсчетчика 22 соответствуетчислу посуды 12, поэтому при его заполнении вырабатывается сигнал окончания программы, подаваемый на вход триггера 25, выход которого формирует разрешение на механическое перемещение конвейера и через схему 26 совпадений блокирует работу счетчика 21 и обнуляет ЦАП 23 - незаряженные капли падают в сборник 11 примеси. По завершении замены заполненных объек тов чистыми на входе схемы 27 совпа- ч дений появляется импульс, переводящии в исходное состояние триггер 25 и обнуляющий счетчики 21 и 22. Цикл заполнения посуды 12 повторяется. Работа счетчика 21 тактируется импульсами 1, прошедшими через формирователь 28 и схему 29 совпадений.Контроль устойчивости параметров монодисперсного распада основан на55 проверке с точностью до единицы младшего заряда частоты генератора 1 и частоты падающих капель. С этой цельюлуч лазера 30 с помощью системы зеркал 31 и 32 делится так, что один луч пересекает нераспавшуюся часть струи на участке ламинарного движения жидкости, а другой луч пересекает струю в месте гарантированного раслада вследствие релеевской неустойчивости. Этот луч проходит ниже зарядного кольца 4 и попадает на фотоприемное устройство 33, Регистрируя прерывание светового потока каплями. С выхода фотоприемника 33 через формирова-тель 34 импульсы подаются на схему 35 совпадений и счетный вход счетчика 36. Показания счетчика 36 сравнивается схемой 37 сравнения с показаниями счетчика 38, на тактовый вход которого подаются импульсы генератора 1 через формирователь 28 и схему 39 совпадений. В случае совпадения показаний счетчиков 36 и 38 с точностью до двух единиц младшего разряда выход триггера 40 не зажигает аварийную лампу 41 и не блокирует схему 26 совпадений через инвертор 42.Если струя жидкости не разбивается на монодисперсные капли или разбивается с сателлитами, засорился выход диспергатора 2 или закончилась жидкость, а также в других аварийных случаях, приводящих к несовпадению показаний счетчиков 36 и 38, схема 37 совпадения перебрасывает триггер 40 и пампа 41 загорается, сигнализируя, об аварии. Вместе с этим через инвертор 42 блокируется схема 26 совпадений, останавливая счетчик 21 и выключая ключ 43, тем самым отключая источник 44 высокого напряжения от пары отклоняющих пластин 7 и снимая с них высокое напряжение. Оператор после восстановления режима работы устанавливает триггер 40 в исходное состояние кнопкой 45 "Пуск". Запуск счетчиков 36 и 38; запуск схемы 37 сравнения и перевод счетчиков 36 и 38 в нулевое состояние осуществляются с помощью счетчика 47. Меняя предельную емкость счетчика 47, можно регулировать время работы счетчиков 36 и 38 в зависимости от частоты генератора 1 и скорости истечения жидкости из диспергатора 2.Регистрация мелких примесей основана на явлении малоуглового рассеяния света. на мелких частицах. Луч лазера, пройдя систему линз 51, попадает на фотоприемник 48: Между системой линз 51, в ее фокусе, и фот.при 5 147 емником 48 устанавливается непрозрачный экран 53, перекрывающий световой поток лазера полностью. В случае появления в ламинарной части струи механического включения на этой частич, ке происходит рассеяние, приводящее к размыванию фокусного пятна, Так как экран 53 имеет постоянные геометрические размеры, то на выходе фотоприемника 48 генерируется импульс засветки, поступающий через формирователь 49 на вход "Загрузка" счетчика 50, счетный вход которого соединен через формирователь 28 с генератором 1. Значение начальной загрузки счетчика 50 устанавливается в зависимости от скорости истечения жидкости, а схема 26 совпадений соединяется с выходом счетчика 50 так, что к моменту прихода примеси в зарядное кольцо 4 его потенциал равняется нулю, а сама капля, в которой находятся примеси, и ее соседи оказываются нейтральнымиУстройство позволяет по сравнению с известным получать, подсчитывать и управлять высокочастотной (1 О - 100) кГц последовательностью мелких капель одинакового размера, что при сохранении высокой точности дозирования значительно превосходит возможные скорости капельниц с механическими движущимися частями, частота которых обычно порядка 50-100 Гц. Кроме того, непосредственный подсчет капель 1073 6,позволяет повысить надежность системы за счет информативности при отказах. Введение очистки жидкости от примесей линейные размеры которых мень 9ше диаметра отверстия, существенно повышают степень и надежность очистки, так как процесс очистки не огра- ничен во времени, как в обычных механических фильтрах, со временем засоряющихся.Формула изобретенияУстройство для дозирования жидкостей,.содержащее приспособление длявыдачи дозы и блок контроля, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения производительности, надежности дозирования и степени очисткиот примесей, оно дополнительно снабжено двухканальным оптическим датчиком, служащим для определения примесей и количества доз, блоком управ ления и соединенными с ним заряднымкольцом и парой отклоняющих пластин,причем приспособление для выдачи дозы содержит связанные между собойдиспергатор и генератор:, выход посЗ 0 леднего подключен к одному из входовблока контроля, другие входы которого соединены с выходами двухканального оптического датчика, а выходы блока контроля подключены к блоку управления.,10 Заказ 158 ВНИИПИ Гос 44 Тираж 660арстненного комитет113035, Москва,о изобретениям и открытиям при ГКНТ СС35, Раушская наб д. 4/5