АВТОМАТИЧЕСКИЙ ДОЗАТОР ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ ИСПЫТУЕМЫХ ВЕЩЕСТВ В ЖИДКОСТИ Российский патент 1995 года по МПК G05D11/00 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть применено в экологии и водной токсикологии для целей биотестирования вновь синтезированных и известных веществ, экспертизы качества природных и сточных вод, рыбоводстве, медицине и других областях.

Известны устройства, автоматически дозирующие подачу веществ, обеспечивающие поддержание их постоянной концентрации в проточных емкостях, содержащие верхний разделительный сосуд для жидкости, нижний смесительный сосуд, сосуд Мариотта или перистальтический насос, служащие для подачи испытуемого вещества, дилютерные системы [1, 4, 3] Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому дозирующему устройству является устройство, содержащее сосуд Мариотта с испытуемым веществом, верхний распределительный и нижний смесительный сосуд, сифонные трубки, расположенные в верхнем сосуде и соединенные через струйные насосы с испытуемым веществом и нижним сосудом, механический затворный узел, регулирующий поступление вещества [2]
Недостатками этого устройства являются наличие механического затворного узла с постоянно движущимися деталями, что требует контроля за их состоянием и их периодической замены с последующей настройкой работы дозирующего устройства; зависимость надежности и точности работы устройства от величины диаметра струйных насосов, сливных трубок, которые при проведении работ на водоемах в естественных условиях обрастают микро- и макроорганизмами, что нарушает правильное функционирование устройства, кроме того, струйные насосы часто засоряются, что приводит либо к полной остановке работы дозатора, либо к прекращению подачи вещества.

Цель изобретения увеличение надежности и точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что автоматический дозатор для регулирования концентраций испытуемых веществ в жидкости, содержащий сосуды Мариотта с испытуемыми веществами 1, верхние делительные сосуды с жидкостью 3, разделенные перегородками 4 на отсек-приемник жидкости 8 и расходные отсеки 6, снабженные выпускными сифонными трубками 5, нижние сосуды для смесей испытуемых веществ с жидкостью 10, гидрозатворы 7 и тройники 14. Сосуды Мариотта расположены над верхними делительными сосудами, которые объединены в один делительный сосуд, все отсеки которого имеют одинаковый объем, причем в расходных отсеках расположены нижние концы мерных трубок 2, верхние концы которых введены в соответствующие сосуды Мариотта, нижние сосуды объединены в один смесительный сосуд 10 с изолированными друг от друга отсеками 13 по числу расходных отсеков делительного сосуда, выпускные патрубки сосудов Мариотта и нижние патрубки тройников соединены через трубки 11 с соответствующими отсеками 13 смесительного сосуда 10, гидрозатворы выполнены в виде сифонных трубок 7, верхние концы которых введены в отсек-приемник жидкости делительного сосуда 8, а нижние концы соединены с боковыми патрубками тройников, верхние патрубок которых соединены с нижними концами выпускных сифонных трубок 5 расходных отсеков делительного сосуда, в отсеке-приемнике жидкости которого размещена сливная сифонная трубка 12, уровень которой выше уровня перегородок, а последний выше уровня выпускных сифонных трубок.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый автоматический дозатор отличается рядом признаков и соответствует критерию "новизна".

Предлагаемое дилютерное устройство в отличие от большинства аналогичных устройств работает без использования электроэнергии. В отличие от всех известных автоматических дозаторов сходного назначения в предлагаемом автором дилютерном устройстве операция по очистке трубок, их наладке, а также контролю в процессе летних месяцев работы исключается, что существенно повышает надежность, точность и качество проводимых исследований как в лабораторных, так и, что особенно важно, в природных условиях.

Поэтому сравнение заявляемого решения позволило сделать вывод о соответствии его критерию "существенные отличия".

На чертеже изображена схема устройства.

Дилютерное устройство работает следующим образом. Жидкость поступает из крана 9 в l-й отсек верхнего сосуда, перекрывает доступ воздуха из атмосферы через гидрозатворные трубки 7 к сифонным трубкам 5 и после наполнения первого отсека последовательно наполняет следующие отсеки. По мере наполнения этих отсеков жидкость поступает в мерные трубки 2 и выдавливает из сосудов Мариотта 11 по патрубкам 12 в смесительные, разделительные отсеки нижнего сосуда 13 строго дозированные объемы концентрированного раствора (эмульсии, взвеси) испытуемого вещества.

После заполнения последнего отсека уровень жидкости в верхнем сосуде продолжает подниматься, высота которого определяется высотой расположения верхней кромки сифонной трубки 6. По достижению этого уровня происходит сброс жидкости, уровень воды в первом отсеке начинает снижаться, открываются гидрозатворные трубки 7, что вызывает сброс воды через сифонные трубки 5 из остальных отсеков верхнего сосуда 3 в нижний сосуд 10, где равные объемы жидкости смешиваются с определенными объемами поступившего в отсеки нижнего сосуда испытуемого вещества и через сифонные трубки 11 эта смесь, разделенная на 3 и более равные части, что необходимо для биотестирования (минимальное число повторностей 3), поступает в емкости, в которых содержатся биообъекты.

Величина испытуемого вещества, поступающего в жидкость определяется глубиной погружения мерных трубок 2 по отношению к максимальному уровню жидкости в верхнем сосуде 10. Глубина погружения регулируется перемещением мерных трубок по вертикали в шайбах 14. Объем вещества, поступающего за один цикл, для уменьшения погрешности не должен превышать 1-2% объема жидкости. При объеме верхнего сосуда, т.е. его отcеков, равных 1 л, подача вещества регулируется в пределах 0,5-20 мл. После стока воды до нижнего края сифонной трубки 6 происходит заполнение ее воздухом, сифонирование прекращается, уровень воды в первом отсеке начинает подниматься. К моменту заполнения жидкостью остальных отсеков заполняются воздухом сифонные трубки 5, погружаются в жидкость гидрозатворные трубки 7. Происходит повторение цикла.

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть применено в экологии для целей биотестирования токсичности природных и сточных вод, водной токсикологии для определения химических свойств и токсичности вновь синтезированных и известных ранее загрязняющих веществ, медицине и фармакологии для изучения эффектов лекарственных и других препаратов на микробиологические процессы, в рыбоводстве для автоматической подачи живого корма в проточные бассейны с молодью рыб. Не исключено применение дозатора в промышленном производстве и других областях. С целью увеличения надежности, точности и расширения области применения аналогичных устройств был предложен автоматический дозатор для регулирования концентраций испытуемых веществ в жидкости, содержащий сосуды Мариотта с испытуемыми веществами 1, верхние делительные сосуды с жидкостью 3, разделительные сосуды с жидкостью 3, разделен перегородками 4 на отсек-приемник жидкости 8 и расходные отсеки 6, снабженные выпускными сифонными трубками 5, нижние сосуды для смесей испытуемых веществ с жидкостью 10, гидрозатворы 7 и тройники 14. Сосуды Мариотта расположены над верхними делительными сосудами, которые объединены в один - делительный сосуд, все отсеки которого имеют одинаковый объем, причем в расходных отсеках расположены нижние концы мерных трубок 2, верхние концы которых введены в соответсвующие сосуды Мариотта, нижние сосуды объединены в один - смесительный сосуд 10 с изолированными друг от друга отсеками 13 по числу расходных отсеков делительного сосуда, выпускные патрубки сосудов Мариотта и нижние патрубки тройников соединены через трубки 11 с соответствующими отсеками 13 смесительного сосуда 10, гидрозатворы выполнены в виде сифонных трубок 7, верхние концы которых введены в отсек-приемник жидкости делительного сосуда 8, а нижние концы соединены с боковыми патрубками тройников, верхние патрубки которых соединен с нижними концами выпускных сифонных трубок 5 расходных отсеков делительного сосуда, в отсеке-приемнике жидкости которого размещена сливная сифонная трубка 12, уровень которой выше уровня перегородок, а последний выше уровня сифонных трубок. 1 ил.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ДОЗАТОР ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ ИСПЫТУЕМЫХ ВЕЩЕСТВ В ЖИДКОСТИ, содержащий сосуды Мариотта с испытуемыми веществами, верхние делительные сосуды с жидкостью, разделенные перегородками на отсек-приемник жидкости и расходные отсеки, снабженные выпускными сифонными трубками, нижние сосуды для смесей испытуемых веществ с жидкостью, гидрозатворы и тройники, отличающийся тем, что сосуды Мариотта расположены над верхними делительными сосудами, которые объединены в один делительный сосуд, все отсеки которого имеют одинаковый объем, причем в расходных отсеках расположены нижние концы мерных трубок, верхние концы которых введены в соответствующие сосуды Мариотта, нижние сосуды объединены в один смесительный сосуд с изолированными друг от друга отсеками по числу расходных отсеков делительного сосуда, выпускные патрубки сосудов Мариотта и нижние патрубки тройников соединены через трубки с соответствующими отсеками смесительного сосуда, гидрозатворы выполнены в виде сифонных трубок, верхние концы которых введены в отсек-приемник жидкости делительного сосуда, а нижние концы соединены с боковыми патрубками тройников, верхние патрубки которых соединены с нижними концами выпускных сифонных трубок расходных отсеков делительного сосуда, в отсеке-приемнике жидкости которого размещена сливная сифонная трубка, уровень которой выше уровня перегородок, а последний выше уровня выпускных сифонных трубок.