УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ДОЗАТОРА ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ ЖИДКОЙ ДОБАВКИ В ГЛАВНУЮ ЖИДКОСТЬ И ДОЗАТОР, СНАБЖЕННЫЙ ТАКИМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 2019 года по МПК F04B13/02 F04F5/10 G01L19/00 

Изобретение относится к устройству контроля работы дозатора для введения жидкой добавки в главную жидкость, которая приводит дозатор в действие в зависимости от фаз всасывания и нагнетания, при этом дозатор содержит канал всасывания, выполненный с возможностью погружения в жидкую добавку, содержащуюся в емкости, при этом устройство контроля содержит средства обнаружения всасывания жидкой добавки и средства индикации параметров работы дозатора, выполненные с возможностью передавать на основании данных, полученных от средств обнаружения, по меньшей мере одну данную, когда уровень жидкой добавки в емкости достигает нижнего предела и когда в емкости происходит внезапное повышение уровня.

В документе FR 2 798 705 предложено устройство контроля этого типа, содержащее в качестве средств обнаружения всасывания жидкой добавки два датчика давления, установленные на выводах элемента потери напора, расположенного в канале всасывания.

Такой элемент потери напора замедляет поток всасывания добавки при определенной разности рабочего давления. Кроме того, этот элемент потери напора повышает риски закупоривания канала всасывания. Кроме того, установка датчиков давления на выводах элемента потери напора усложняет изготовление устройства контроля.

Изобретение призвано предложить устройство контроля работы дозатора жидкой добавки, которое не имеет или имеет в меньшей степени вышеупомянутые недостатки, оставаясь при этом простым в выполнении и надежным в применении.

Согласно изобретению, вышеупомянутое устройство контроля работы дозатора жидкой добавки для введения в главную жидкость отличается тем, что средства обнаружения всасывания жидкой добавки содержат:

- трубку, отличную от канала всасывания, один конец которой выполнен с возможностью погружения в емкость с жидкой добавкой и другой конец которой удерживается неподвижно относительно канала всасывания за пределами емкости, причем этот другой конец закрыт и снабжен датчиком давления воздуха в трубке, при этом упомянутый датчик выдает на выходе электрический сигнал,

- и средства использования сигнала датчика, соединенные с выходом датчика, для выдачи данных о работе.

Канал всасывания дозатора свободен от любого элемента, создающего потерю напора, и установка датчика давления на верхнем конце трубки является относительно простой.

Предпочтительно устройство контроля содержит устройство обнаружения давления в участке канала всасывания, установленное в стенке канала, оставляя свободным проходное сечение канала, при этом устройство обнаружения расположено на выходе клапана всасывания и позволяет подсчитывать число пиков давления и циклов откачки, и средства использования содержат средства вычисления для определения откачанного объема добавки по числу обнаруженных пиков давления и средства сравнения между объемом добавки, оцениваемым при помощи средств использования сигнала датчика давления, и объемом добавки, определенным по обнаруженным пикам давления.

Средства использования могут содержать программируемый микропроцессор для обработки различных данных, поступающих от датчика давления воздуха и от устройства обнаружения давления жидкости в канала всасывания.

Средства индикации могут содержать светодиоды разного цвета и/или экран дисплея. Рабочие данные могут поступать в буквенно-цифровом виде и/или в виде световых сигналов при помощи разноцветных светодиодов и/или в виде звукового сигнала.

Устройство контроля может содержать картер с участком канала всасывания и устройствами соединения с нижним каналом и с верхним участком канала, находящимся в муфте дозатора. Предпочтительно трубка закреплена в картере с возможностью отсоединения.

Трубка может быть расположена параллельно каналу всасывания или наклонно относительно этого канала.

Объектом изобретения является также дозатор жидкой добавки для введения в главную жидкость, которая приводит в действие дозатор в зависимости от фаз всасывания и нагнетания, при этом дозатор содержит канал всасывания, выполненный с возможностью погружения в жидкую добавку, содержащуюся в емкости, и устройство контроля, содержащее средства обнаружения всасывания жидкой добавки и средства индикации параметров работы дозатора, выполненные с возможностью передавать информацию, когда уровень жидкой добавки в емкости достигает нижнего предела и когда в емкости происходит внезапное повышение уровня, отличающийся тем, что средства обнаружения всасывания жидкой добавки содержат:

- трубку, отличную от канала всасывания, нижний конец которой выполнен с возможностью погружения в емкость с жидкой добавкой и верхний конец которой удерживается неподвижно относительно канала всасывания за пределами емкости, причем этот верхний конец закрыт и снабжен датчиком давления воздуха в трубке, при этом упомянутый датчик выдает на выходе электрический сигнал,

- и средства использования сигнала датчика, соединенные с выходом датчика.

Закрывание верхнего конца трубки можно обеспечить по меньшей мере частично при помощи датчика давления воздуха. В варианте датчик давления воздуха можно расположить в стенке трубки вблизи верхнего конца.

Предпочтительно дозатор содержит устройство обнаружения изменения давления жидкости в участке канала всасывания, чувствительное к давлению к этом канале, установленное в стенке канала, оставляя свободным проходное сечение канала, при этом устройство обнаружения расположено на выходе клапана всасывания и позволяет подсчитывать число пиков давления и циклов откачки.

Кроме вышеупомянутых признаков изобретение имеет ряд других признаков, которые будут подробно описаны ниже в связи с не ограничительными примерами выполнения и со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - фронтальный вид дозатора жидкой добавки, оснащенного заявленным устройством контроля.

Фиг. 2 - внешний увеличенный вид в перспективе устройства контроля, показанного на фиг. 1, при этом трубка показана лишь частично.

Фиг. 3 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг. 2, по вертикальной плоскости, являющейся медиатрисой устройства индикации и проходящей через геометрическую ось трубки.

Фиг. 4 - вид в разрезе устройства, показанного на фиг. 2, по вертикальной плоскости, которая смещена относительно плоскости на фиг. 3, проходит через геометрическую ось канала всасывания и является ортогональной к экрану дисплея.

Фиг. 5 - внешний фронтальный вид в перспективе дозатора, оснащенного устройством контроля согласно варианту выполнения.

Фиг. 6 - увеличенный фронтальный вид устройства контроля, показанного на фиг. 5.

Фиг. 7 - вид слева относительно фиг. 6.

На фиг. 1-4 чертежей представлен первый вариант выполнения устройства 1 контроля работы дозатора 2 жидкой добавки для введения в поток главной жидкости, который протекает в трубопроводе 4, соединенном с дозатором 2. Источником рабочего тела дозатора является поток главной жидкости, который приводит в действие дозатор, работающий без электрического привода. Такие дозаторы известны, например, из патента ЕР 0 255 791 В1, а также из патентных документов ЕР 0 885 357 В1 и WO 2012/046 162.

Дозатор 2 содержит канал 5 всасывания, выполненный с возможностью погружения в объем жидкой добавки, содержащейся в емкости 6. Канал 5 соединен с участком 5b (фиг. 4) канала всасывания, предусмотренного в устройстве 1 контроля. Противоположно трубке 5 картер В устройства 1 содержит соединительный патрубок 7, выполненный с возможностью соединения с нижней частью цилиндрической муфты 8 дозатора 2. Другой, не показанный на фигуре участок канала всасывания предусмотрен в муфте 8 и содержит внутри поршень, приводимый в возвратно-поступательное движение для обеспечения фаз всасывания и нагнетания. Предпочтительно в нижней части участка 5b канал всасывания расположен калан 9 всасывания (фиг. 4). Клапан 9 открывается во время всасывания и закрывается во время нагнетания отбираемой дозы жидкой добавки в поток главной жидкости.

Средства D обнаружения всасывания содержат трубку 10, отличную от канала 5 всасывания, нижний конец 10b которой выполнен с возможностью погружения в емкость 6 с жидкой добавкой. Другой верхний конец 10с трубки закрыт и оснащен датчиком 11 давления воздуха в трубке 10.

Верхний конец 10с закреплен в картере В устройства 1, в частности, путем плотной посадки в отверстие этого картера предпочтительно посредством соединения, позволяющего снимать и заменять трубку 10.

Датчик 11 выдает на выходе электрический сигнал. С выходом датчика соединены средства Е использования сигнала. Предпочтительно средства Е использования содержат микропроцессор, запрограммированный для выдачи на основании данных, поступающих от датчика 11, информации о работе, выводимой на средства А индикации, которые содержат, согласно примеру выполнения, показанному на фиг. 2, несколько светодиодов 12 разного цвета, в частности, зеленого, желтого и красного цвета, и которые в зависимости от светящегося диода показывают, что работа является нормальной (горит зеленый диод) или средне удовлетворительной (горит желтый диод) или ненормальной (горит красный свет.

В частности, вместе с включением красного диода выдается тревожная информация, когда уровень жидкой добавки в емкости 6 достигает нижнего предела, соответствующего практически пустой емкости, или когда в емкости 6 происходит внезапное повышение уровня жидкости. Такое повышение уровня может быть связано, в частности, с протечкой главной жидкости в емкость 6.

Предпочтительно на участке 5b канала всасывания в картере В устройства 1 в стенке участка установлено устройство 13 обнаружения давления жидкости, оставляя свободным проходное сечение. Устройство 13 обнаружения установлено на выходе датчика 9 всасывания над этим датчиком (фиг. 4). Термин «на выходе» следует рассматривать относительно направления потока жидкой добавки во время ее всасывания. Устройство 13 обнаружения соединено со средствами Е использования и позволяет подсчитывать пики давления и циклы откачки, соответствующие фазам нагнетания дозатора, во время которых датчик 9 закрыт.

Устройство обнаружения этого типа раскрыто в документе WO 2012/046 162.

Средства Е использования содержат, в частности, микропроцессор и предпочтительно запрограммированы как средства вычисления для определения откачанного объема добавки по количеству циклов дозатора, обнаруженных устройством 13.

Предпочтительно средства Е использования содержат средства сравнения между определенным откачанным объемом добавки в соответствии с информацией, выдаваемой устройством 13 обнаружения, и откачанным объемом добавки, выведенным на основании изменения давления в трубке 10, определяемого датчиком 11.

В частности, изменение давления, измеренное датчиком 11, соответствует изменению высоты добавки в емкости 6, что позволяет определить объем всасываемой жидкости для емкости с известным сечением. Этот объем сравнивают с объемом, полученным путем умножения числа пиков давления в участке 5b на рабочий объем одного всасывания жидкой добавки. Умножая число пиков давления на рабочий объем дозатора для главной жидкости, средства Е использования определяют общий объем жидкости, проходящий через дозатор за данное время. Вычисляя отношение откачанного объема добавки к общему объему, средства Е использования позволяют определить дозировку добавки, вводимой в главную жидкость.

На фиг. 5-7 представлена версия 1а выполнения заявленного устройства контроля. Элементы, идентичные или сходные с элементами, описанными со ссылками на предыдущие фигуры, имеют такие же цифровые обозначения, в случае необходимости, с добавлением буквы «а», и их повторное подробное описание опускается.

Трубка 10а, отличная от канала 5 всасывания, расположена не вертикально и параллельно каналу 5, как в случае, показанном на фиг. 1, а имеет определенный наклон, в частности, порядка 20° относительно вертикали. Средства А индикации представляют собой экран 14, предпочтительно на жидких кристаллах, на который средства Е использования могут выводить буквенно-цифровые сообщения.

В своей верхней части трубка 10а удерживается зажимным устройством 15 с гайкой и зажимным патроном (не показан) вокруг трубки 10а. Верхний конец трубки выходит в полость 16 (фиг. 7) картера Ва, где расположен микропроцессор Mu, входящий в состав средств Е использования. Микропроцессор Mu подсоединен к датчику 11 давления, а также к экрану 14. Во время нормальной работы полость 16 закрыта крышкой. Электрическое питание электронных компонентов устройство контроля обеспечивает электрический элемент питания или батарейка, установленная в картере Ва или в картере В в случае варианта на фиг. 1-4.

Устройство 13 обнаружения давления в канале всасывания тоже расположено в полости 16 и соединено с микропроцессором Mu.

В нижней части картер Ва содержит штуцер 17 для соединения с каналом 5. В верхней части картера Ва в продолжении штуцера 17 предусмотрено устройство 18 соединения с нижним концом муфты 8 дозатора. На верхнем конце устройства 18 соединения предусмотрен клапан 19.

Независимо от варианта выполнения, на основании давления воздуха, измеряемого в трубке 10,10а, заявленное устройство контроля работы дозатора позволяет обнаруживать аномальные ситуации, а именно:

- нагнетание добавки и, возможно, главной жидкости 4 в емкость 8 во время работы дозатора и при неработающем дозаторе путем обнаружения уровня жидкости, превышающего определенный предел;

- уровень жидкости в емкости 6 ниже определенного нижнего предела;

- недостаточная дозировка.

Комбинация датчика 11 давления воздуха и устройства 13 обнаружения давления жидкости в канале всасывания и обработка полученных данных средствами Е использования позволяют точно оценивать расход и производить надежную оценку дозировки. При всех аномалиях работы немедленно срабатывает сигнализация.

При наличии емкости 6 с калиброванным сечением отслеживание уровня жидкости в этой емкости при помощи датчика 11 давления позволяет получить настоящий расходомер на всасывании.

Изобретение относится к устройству контроля работы дозатора для введения жидкой добавки в основную жидкость, которая приводит дозатор в действие в зависимости от фаз всасывания и нагнетания. Устройство (1) контроля работы дозатора (2), который содержит канал (5) всасывания, выполненный с возможностью погружения в жидкую добавку (3), содержащуюся в емкости (6), при этом устройство контроля содержит средства (D) обнаружения всасывания жидкой добавки и средства (A) индикации параметров работы дозатора; средства (D) обнаружения содержат трубку (10), отличную от канала (5) всасывания, один конец (10b) которой выполнен с возможностью погружения в емкость (6) с жидкой добавкой и другой конец (10с) которой удерживается неподвижно относительно канала всасывания за пределами емкости, причем этот другой конец (10с) закрыт и снабжен датчиком (11) давления воздуха в трубке (10), при этом упомянутый датчик выдает на выходе электрический сигнал, и средства использования сигнала датчика, соединенные с выходом датчика, для выдачи данных о работе. Технический результат - исключение замедления всасывания добавки при определенной разности рабочего давления, снижение риска закупоривания канала всасывания, упрощение конструкции и повышение ее надежности. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство контроля работы дозатора для введения жидкой добавки в главную жидкость, которая приводит дозатор в действие в зависимости от фаз всасывания и нагнетания, при этом дозатор содержит канал (5) всасывания, выполненный с возможностью погружения в жидкую добавку, содержащуюся в емкости, при этом устройство контроля содержит средства (D) обнаружения всасывания жидкой добавки и средства (A) индикации параметров работы дозатора, выполненные с возможностью передавать на основании данных, полученных от средств обнаружения, информацию, по меньшей мере, когда уровень жидкой добавки в емкости достигает нижнего предела и когда в емкости происходит внезапное повышение уровня, отличающееся тем, что средства обнаружения всасывания жидкой добавки содержат:

трубку (10,10a), отличную от канала (5) всасывания, один конец (10b) которой выполнен с возможностью погружения в емкость (6) с жидкой добавкой и другой конец (10с) которой удерживается неподвижно относительно канала всасывания за пределами емкости, причем этот другой конец (10с) закрыт и снабжен датчиком (11) давления воздуха в трубке (10,10а), при этом упомянутый датчик выдает на выходе электрический сигнал, и

средства (Е) использования сигнала датчика (11), соединенные с выходом датчика, для выдачи данных о работе.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит устройство (13) обнаружения давления в участке канала всасывания, установленное в стенке канала, оставляя свободным проходное сечение канала, при этом устройство обнаружения расположено на выходе клапана (9) всасывания и позволяет подсчитывать число пиков давления и циклов откачки, и

тем, что средства (Е) использования содержат средства вычисления для определения откачанного объема добавки по числу обнаруженных пиков давления и средства сравнения между объемом добавки, оцениваемым при помощи средств использования сигнала датчика давления, и объемом добавки, определенным по обнаруженным пикам давления.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что средства (Е) использования содержат программируемый микропроцессор (Mu) для обработки различных данных, поступающих от датчика (11) давления воздуха и от устройства (13) обнаружения давления жидкости в канале всасывания.

4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что средства (А) индикации содержат светодиоды (12) разного цвета.

5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что средства (А) индикации содержат экран (14) дисплея, на который выводятся рабочие данные в буквенно-цифровом виде.

6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что содержит картер (В,Ва) с участком (5b) канала всасывания и устройствами соединения с нижним каналом (5) и с верхним участком канала, находящимся в муфте (8) дозатора (2).

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что трубка (10) закреплена в картере (В, Ва) с возможностью отсоединения.

8. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что трубка (10) расположена параллельно каналу (5) всасывания.

9. Устройство по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что трубка (10а) расположена наклонно относительно канала (5) всасывания.

10. Дозатор жидкой добавки для введения в главную жидкость, которая приводит в действие дозатор в зависимости от фаз всасывания и нагнетания, при этом дозатор содержит канал (5) всасывания, выполненный с возможностью погружения в жидкую добавку, содержащуюся в емкости, и устройство (1,1а) контроля работы, содержащее средства (D) обнаружения всасывания жидкой добавки и средства (А) индикации параметров работы дозатора, выполненные с возможностью передавать информацию, когда уровень жидкой добавки в емкости достигает нижнего предела и когда в емкости происходит внезапное повышение уровня, отличающийся тем, что средства (D) обнаружения всасывания жидкой добавки содержат:

трубку (10, 10а), отличную от канала (5) всасывания, нижний конец (10b) которой выполнен с возможностью погружения в емкость с жидкой добавкой и верхний конец (10с) которой удерживается неподвижно относительно канала всасывания за пределами емкости, причем этот верхний конец закрыт и снабжен датчиком (11) давления воздуха в трубке, при этом упомянутый датчик выдает на выходе электрический сигнал, и

средства (Е) использования сигнала датчика, соединенные с выходом датчика.

11. Дозатор по п. 10, отличающийся тем, что закрывание верхнего конца (10с) трубки по меньшей мере частично обеспечивает датчик (11) давления воздуха.

12. Дозатор по п. 10 или 11, отличающийся тем, что содержит устройство (13) обнаружения изменения давления жидкости в участке (5b) канала всасывания, чувствительное к давлению в этом канале, установленное в стенке канала, оставляя свободным проходное сечение канала, при этом устройство (13) обнаружения расположено на выходе клапана (9) всасывания и позволяет подсчитывать число пиков давления и циклов откачки.