ПОРЦИОННЫЙ ДОЗАТОР ЖИДКОСТИ Российский патент 1996 года по МПК G01F13/00 

Изобретение относится к технике дозирования жидкости порционными дозаторами, может применяться в различных областях науки и производства.

Известны порционные дозаторы жидкости, содержащие мерную емкость, устройства формирования дозы, управления ее набором и выдачей, средствами регулирования объема дозы. В устройстве [1] объем дозы ограничивается положением воздушной трубки с поплавковым клапаном, что требует контакта с дозируемой жидкостью. В устройстве [2] имеется бесконтактное измерение объема дозы, регулирование ее, дистанционное управление дозой. Однако это устройство имеет следующие недостатки: ограниченная производительность, так как при дозировании малых объемов число доз ограничено скоростью привода устройства подачи-слива, рассчитанной на самую большую дозу; имеется погрешность дозирования, обусловленная изменением уровня жидкости в напорном сосуде, изменением объема дозы; сложно обеспечить уплотнение подвижных частей (стакана и корпуса дозатора); при малом сечении воздушной трубки ограничена скорость набора дозы, а при увеличении сечения воздушной трубки необходимо значительное усилие на запирание конца трубки, что требует увеличения площади мембраны и диаметра стакана; для изменения дозы в широких пределах необходимо перемещать стакан от низа до верха корпуса дозатора, что увеличивает полный габарит устройства по высоте.

Изобретение лишено описанных недостатков, позволяет повысить точность дозирования и диапазон применения. Оно значительно проще известного, не содержит подвижных уплотнений, двухмембранного блока, пружин.

Существенные признаки изобретения: наличие воздушной трубки, герметично сообщенной с мембраной, датчика положения мембраны, переменной длины воздушной трубки, устройства изменения веса мембранного узла.

На чертеже показан дозатор.

Дозатор содержит корпус 1 с подающим 2 и отводным 3 патрубками, на которых имеются запорные органы 4 и 5 соответственно (например, клапаны, вентили, пережимные затворы и пр.). На верхнем конце корпуса 1 лежит вялая мембрана 6 с жестким центром 7, прижатая к корпусу крышкой 8. В последней имеется регулировочный стержень 9, на котором намотана цепочка 10.

Мембрана с жестким центром сообщена герметично с воздушной трубкой 11. На крышке 8 расположен также датчик положения мембраны 12. На нижнюю часть трубки 11 надета подвижная трубка 13, например, из эластичного материала. Датчик 12 соединен линией связи (например, электрической, пневматической и др. ) с управляющим устройством 14, а последнее с приводами 15 запорных органов 4, 5.

В исходный момент корпус 1 порожний, орган 4 открыт, орган 5 закрыт. При подаче дозируемой жидкости она набирается в корпус и достигает нижнего края воздушной трубки 13, надетой на трубку 11. При этом прекращается выход воздуха из корпуса 1 и уровень жидкости в корпусе останавливается, а в трубках 11 и 13 продолжает расти. При некотором уровне Н в трубке 11 давление над жидкостью в корпусе 1 становится достаточным и усилие на мембрану 6 преодолевает вес мембранного узла (мембрана, воздушная трубка, жесткий центр 7, часть цепочки 10 на центре 7) и последний поднимается. При этом срабатывает датчик положения мембраны 12 (например, электроконтакт, магнитоуправляемый геркон, датчик типа сопло-заслонка и др.), сигнал поступает на управляющее устройство 14, которое подает командные сигналы приводам 15. При этом орган 4 закрывается (доза набрана), а орган 5 открывается, выдавая дозу. В дальнейшем цикл работы дозатора повторяется.

Объем жидкости в корпусе 1 (объем дозы) регулируется тремя способами: перемещением трубки 11 в центре 7; перемещением трубки 13 по трубке 11; поворотом регулировочного стержня 9. Первый и второй способы служат для грубого регулирования объема дозы, третий способ изменяет массу цепочки на центре 7, т.е. общую массу подвижного мембранного узла. С увеличением массы узла его подъем происходит при большей величине уровня Н, что также изменяет объем дозы, но более плавно, ввиду небольшого сечения трубки 11.

Устройство более простое, исключены подвижные уплотнения, сложный в настройке мембранный блок с пружинами; исключена погрешность дозирования от переменного уровня в напорной емкости, заданного объема дозы: в настоящем дозаторе набор дозы прекращается сразу при достижении определенного превышения уровня жидкости в воздушной трубке над уровнем жидкости в корпусе.

Производительность дозатора ограничена только скоростью течения жидкости, а не работой привода подачи-слива; габариты дозатора уменьшены за счет передвижной трубки (или набора трубок); сечение воздушной трубки и площадь мембраны могут быть существенно меньшими, так как усилие от мембраны не требуется, а сечение воздушной трубки лимитируется только скоростью течения воздуха при наборе и выдаче дозы.

Использование: порционное дозирование жидкости. Сущность изобретения: дозатор состоит из корпуса с патрубками входа и выхода жидкости, запорными органами на патрубках, приводов, управляющих запорными органами управляющего устройства, датчика положения мембраны с жестким центром, воздушной трубки с дополнительной воздушной трубкой (не менее одной), крышки с регулировочным стержнем с частично навитой на него цепочкой. Воздушная трубка, дополнительная воздушная трубка и мембрана сообщены между собой герметично. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. ПОРЦИОННЫЙ ДОЗАТОР ЖИДКОСТИ, содержащий корпус, воздушную трубку, мембрану, герметично сообщенную с корпусом крышкой, запорные органы подачи и выпуска жидкости с приводами и управляющее устройство, отличающийся тем, что он снабжен дополнительно регулировочным стержнем с частично навитой на него цепочкой, датчиком положения мембраны и по меньшей мере одной дополнительной воздушной трубкой, причем воздушная трубка размещена в мембране и соединена с ней герметично, дополнительная воздушная трубка расположена концентрично на воздушной трубке внутри корпуса и обе трубки соединены герметично, часть цепочки, навитой на регулировочном стержне, расположена на мембране, датчик положения мембраны сообщен линией связи с управляющим устройством, а последний - с приводами запорных органов. 2. Дозатор по п. 1, отличающийся тем, что масса цепочки, навитой на регулировочном стержне, может быть переменной и определяется положением регулировочного стержня. 3. Дозатор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительные воздушные трубки выполнены с возможностью их перемещения на основной воздушной трубке.