ДОЗАТОР ЖИДКОСТИ Российский патент 1994 года по МПК G01G11/00 

Изобретение относится к средствам объемного дозирования и может быть использовано в различных производственных и лабораторных процессах для раздачи жидкостей и суспензий.

Известно устройство для дозирования жидкостей, содержащее герметичную емкость для дозируемой жидкости, открытую мерную емкость, гидравлически соединенные между собой магистралью, систему датчиков и запорных элементов, связанных с источником сжатого воздуха [1] .

К недостаткам известного устройства следует отнести значительную его сложность и трудность точного дозирования заданного объема, что связано с использованием источника сжатого воздуха, давление на выходе которого может значительно изменяться в зависимости от ряда факторов.

Известно дозирующее устройство, содержащее открытый сосуд для дозируемой жидкости, мерный сосуд, гидравлически соединенные друг с другом, сливную магистраль со скошенным выходным концом и вытесняющий конус в мерной емкости [2] .

Недостатками устройства являются низкая точность дозирования и производительность, связанные с необходимостью выравнивания уровней в емкостях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является дозатор жидкости, содержащий мерную емкость, сообщенную донной частью через распределительный узел со сливной магистралью и с выходным патрубком выше расположенного расходного резервуара, в котором одним концом установлена трубка, причем верхняя часть мерной емкости выполнена с воздухоотводящей трубкой [3] .

Недостатком известного устройства является необходимость разгерметизации расходной емкости при ее заправке, которая приводит к трудности точной установки трубки на прежний уровень, что снижает точность дозирования; также в известном устройстве отсутствует регулировка дозы.

Целью изобретения является повышение точности дозирования и обеспечение регулирования дозы.

Поставленная цель достигается тем, что дозатор снабжен нормально открытым клапаном, установленным на втором конце трубки, с которой между первым ее концом и нормально открытым клапаном сообщена воздухоотводящая трубка, причем расходный резервуар выполнен открытым, сливная магистраль в виде U-образной трубки, а распределительный узел - в виде нормально закрытого клапана, установленного на выходном патрубке расходного резервуара, и нормально открытого клапана, установленного на сливной магистрали, при этом запорные органы всех клапанов соединены между собой, мерная емкость выполнена со сменным звеном заданного поперечного сечения, а выходной конец U-образной трубки и трубки - с возможностью установки на заданной высоте относительно мерной емкости. Кроме того, выходной конец U-образной трубки выполнен изогнутым с конусным сужением и косым срезом.

На фиг. 1, 2 схематично представлен дозатор жидкости; на фиг. 3 - примеры выполнения сменных звеньев мерной емкости; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1.

Дозатор жидкости содержит мерную емкость 1, сообщенную донной частью с выходным патрубком 2 выше расположенного открытого расходного резервуара 3, заполненного дозируемой жидкостью 4, и со сливной магистралью 5. Верхняя часть мерной емкости 1 выполнена с воздухоотводящей трубкой 6. Трубка 7 одним концом, выполненным с косым срезом 8, установлена в расходном резервуаре 3. Расположение косого среза 8 определяет уровень 9 дозируемой жидкости в мерной емкости 1. На другом конце трубки 7 установлен нормально открытый клапан 10. Воздухоотводящая трубка 6 сообщена с трубкой 7 между первым ее концом и нормально открытым клапаном 10. Распределительный узел выполнен в виде нормально открытого клапана 11, установленного на сливной магистрали 5, и нормально закрытого клапана 12, установленного на выходном патрубке 2 расходного резервуара 3.

Запорные органы всех клапанов соединены между собой механическим, электрическим или иным способом.

Сливная магистраль 5 выполнена в виде U-образной трубки, а выходной ее конец - изогнутым (перегиб 13) с конусным сужением и косым срезом 14, ориентированным в направлении приемного сосуда 15.

Выходной конец сливной магистрали 5 и трубка 7 выполнены с возможностью установки на заданной высоте относительно мерной емкости 1 для изменения соответственно верхнего и нижнего уровней 9, 16 дозируемой жидкости в мерной емкости 1. Для этого сливная магистраль 5 и трубка 7 могут быть выполнены из эластичного материала или с эластичными вставками, например, в виде петли 17.

Мерная емкость 1 выполнена со сменным эвеном 18 заданного поперечного сечения, а верхняя ее часть может быть выполнена суженной, например, в виде трубчатой вставки 19, диаметр которой выбирается из условия беспрепятственного вытеснения воздуха из мерной емкости при ее заполнении дозируемой жидкостью или поступления воздуха при опорожнении мерной емкости.

Дозатор жидкости работает следующим образом. Для заполнения мерной емкости 1 дозируемой жидкостью 4 из расходного резервуара 3 открывают клапан 12 с одновременным закрытием клапанов 10, 11 соответственно на сливной магистрали 5 и трубке 7. Дозируемая жидкость 4 самотеком поступает в мерную емкость 1, вытесняя из нее воздух через воздухоотводящую трубку 6 и трубку 7. После достижения дозируемой жидкостью верхнего уровня 9 дальнейшее ее поступление в мерную емкость 1 прекращается, что связано с избыточным давлением воздуха в верхней части мерной емкости 1, воздухоотводящей трубке 6 и трубке 7. Величину этого давления определяет высота столба (Н) дозируемой жидкости 4.

Указанное давление компенсирует изменение уровня жидкости в расходном резервуаре 3 без изменения уровня 9 в мерной емкости 1. Погрешность дозирования может быть дополнительно уменьшена за счет выполнения верхней части мерной емкости 1 суженной, где при возможном изменении верхнего уровня 9 влияние количества жидкости в указанной части мерной емкости 1 на объем дозы будет уменьшено.

Слив дозы из мерной емкости 1 в приемный сосуд 15 осуществляют самотеком путем открытия клапанов 10, 11 при одновременном перекрытии клапана 12. Таким образом, в одном цикле заполнение - опорожнение мерная емкость 1 является открытой в процессе ее опорожнения и выпуска дозы, и герметичной с избыточным давлением в свободном пространстве над уровнем 9 дозируемой жидкости в процессе заполнения мерной емкости 1.

Изменение величины объема дозируемой жидкости может быть осуществлено плавно за счет перемещения по высоте выходного конца сливной магистрали 5 или (и) трубки 7, а также путем замены сменного звена 18 мерного сосуда 1. Наличие косого среза 14 на выходном конце сливной магистрали 5 обеспечивает плавное вытекание из нее дозируемой жидкости и четкую капельную порционность дозирования в момент приближения текущего уровня жидкости в мерной емкости к нижнему уровню 16.

Высотное положение выходного конца сливной магистрали 5 определяет нижний уровень 16 дозируемой жидкости в мерной емкости 1 при сливе дозы в приемный сосуд 15.

Заполнение мерной емкости 1 из расходного резервуара 3 будет иметь место при соблюдении условия h < H, где h - высота столба дозируемой жидкости в расходном резервуаре 2; Н - перепад высот верхнего 9 и нижнего уровней 16 жидкости в мерной емкости 1.

Использование: приборостроение. Сущность изобретения: в расходном резервуаре 3 одним концом установлена трубка 7, на другом конце которой установлен нормально открытый клапан 10. Воздухоотводящая трубка 6 мерной камеры 1 сообщена с трубкой 7 между первым ее концом и нормально открытым клапаном 10. Расходный резервуар 3 выполнен открытым. Распределительный узел выполнен в виде нормально закрытого клапана 12, установленного на входном патрубке 2 расходного резервуара 3, и нормально открытого клапана 11, установленного на сливной магистрали 5. Сливная магистраль 5 выполнена в виде U-образной трубки. Ее выходной конец и трубка 7 выполнены с возможностью установки на заданной высоте относительно мерной емкости 1. Запорные органы клапанов 10, 11, 12 соединены между собой. 1 з. п. ф-лы. , 4 ил.

1. ДОЗАТОР ЖИДКОСТИ, содержащий мерную емкость, сообщенную донной частью через распределительный узел со сливной магистралью и с выходным патрубком выше расположенного расходного резервуара, в котором первым концом установлена трубка, причем верхняя часть мерной емкости выполнена с воздухоотводящей трубкой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и обеспечения регулирования дозы, в него введен нормально открытый клапан, установленный на втором конце трубки, с которой между первым ее концом и нормально открытым клапаном сообщена воздухоотводящая трубка, причем расходный резервуар выполнен открытым, сливная магистраль в виде U-образной трубки, а распределительный узел - в виде нормально закрытого клапана, установленного на выходном патрубке расходного резервуара, и номарльно открытого клапана, установленного на сливной магистрали, при этом запорные органы всех клапанов соединены между собой, мерная емкость выполнена со сменным звеном заданного поперечного сечения, а выходной конец U -образной трубки и трубка - с возможностью установки на заданной высоте относительно мерной емкости. 2. Дозатор по п. 1, отличающийся тем, что выходной конец U-образной трубки выполнен изогнутым с конусным сужением и косым срезом.