СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДАЧИ КРАСИТЕЛЯ К РАСПЫЛИТЕЛЯМ ЖИДКОСТИ И ЗАБОРА ОБРАЗЦОВ КАПЕЛЬ ИЗ ВОЗДУШНО-КАПЕЛЬНОГО ПОТОКА Российский патент 2024 года по МПК G01N1/02 

Полезная модель относится к области пробоотборной техники, в частности к устройствам, применяемым для улавливания капель из воздушно-капельного потока.

Для оценки качества распыления рабочей жидкости при исследовании и испытании распылителя жидкости, в частности для сельскохозяйственных опрыскивателей, получил распространение метод определения густоты покрытия и дисперсности капель, осевших на поверхность карточек или предметные стекла, с последующим микроскопированием или оптическим сканированием и программной обработкой цифровых изображений полученных образцов покрытия. При этом в качестве рабочей жидкости при лабораторных испытаниях рекомендуют применять различные модельные жидкости - имитаторы препаратов, растворы жидкости, подкрепленные инертным красителем (например, 1%-ный водный раствор красителя уранина) или иными флуоресцентными красителями, обеспечивающими достаточный контраст изображения осевших капель при оптическом исследовании.

В практике испытаний обычно приготовленную модельную жидкость приходиться затрачивать на все этапы испытания: подача к распылителям, достижение установившегося режима распыления, обработка карточек-мишеней, отключение подачи после гарантированного выхода воздушно-капельного потока из зоны обработки.

Недостаток такого метода исследования в том, что время целевой обработки карточки-мишени на порядки меньше времени холостой работы распылителя жидкости, что представляет собой чрезмерные непроизводительные затраты дорогостоящих красителей.

Цель полезной модели - снижение материальных и трудовых затрат при испытаниях распылителей жидкости путем автоматизации процесса подкрашивания рабочей жидкости и забора образцов капель из воздушно-капельного потока.

Поставленная цель достигается тем, что предлагается система устройств (фиг. 1), включающая не менее одного дозатора красителя 1, подключаемого в подающую магистраль 2 исследуемого/испытуемого распылителя жидкости 3, блок управления 4, не менее одной ловушки капель 5, кнопку "Пуск" 6 и/или внешний источник сигнала "Пуск" 7, источник питания 8, соединительные провода/кабели, которая автоматически по заданному в блоке управления 4 алгоритму осуществляет подачу дозатором красителя 1 к распылителям жидкости 3 и забор образцов капель из воздушно-капельного потока 6 с помощью ловушки капель 5. Возможно использование системы при подключении к подающим магистралям нескольких распылителей.

Дозатор красителя 1 представляет собой выполненное любым известным способом устройство, которое позволяет осуществить ввод жидкого красителя в подающую магистраль 2 исследуемого/испытуемого распылителя жидкости 3, например, с помощью плунжера или шприца, заполненного жидким красителем, приводимого с помощью электромеханического привода. Возможен вариант дозатора с ручным приводом.

Ловушка капель 5, представляет собой выполненное любым известным способом устройство, состоящее из камеры, представляющей собой сквозной канал с быстро закрывающимися с помощью привода входными и выходными ограждениями, позволяющим камере в закрытом состоянии герметично находится в воздушно-капельном потоке, а в открытом состоянии продуваться им. В центральной части камеры устанавливается сменная карточка-мишень для образцов покрытия каплями, удерживаемая элементами, выполненными любым известным способом. Например, камера может быть исполнена в виде короткого отрезка трубы с установленным на внутренней стороне стенки прищепкой для удержания карточки-мишени - прямоугольного листка, выполненного из высококачественной бумаги для струйной печати, а с торцов труба прикрывается соединенными между собой подвижными относительно поворотной оси плоскими шторками-ограждениями, защищающими внутреннюю полость трубы от попадания капель, которые с помощью электропривода с заданной скоростью и на заданный интервал времени могут открывать и закрывать камеру.

Блок управления 4 представляет собой выполненное любым известным способом устройство, которое позволяет по команде сигнала кнопки "Пуск" 6 или внешнего источника сигнала 7 формировать сигнал управления приводом ограждений ловушки капель 5, открывая и закрывая его камеру на заданный промежуток времени, находясь в воздушно-капельном потоке 9.

Система работает следующим образом.

После перехода процесса распыления жидкости во время исследования/испытания распылителя жидкости в установившийся режим, размещения закрытой ловушки капель в воздушно-капельный поток 9 и подключения источника питания системы 8, по команде оператора нажатием кнопки "Пуск" 6 или по сигналу "Пуск" от внешнего источника управления 7 блок управления 4 автоматически формирует по заданному алгоритму управления сигнал для привода дозатора красителя 1, осуществляя ввод порции жидкого красителя в подающую жидкость магистраль 2 распылителя 3 в течении времени, перекрывающим время работы ловушки капель 5, и подает сигнал для привода ловушки капель 5, открывая камеру в режим продувки воздушно-капельным потоком 9 на заданное время и по прошествии которого закрывая ее, что позволяет заполнить окрашенными красителем каплями потока образец карточки-мишени.

Возможны альтернативные варианты исполнения системы (фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4), в которых в зависимости от варианта к системе добавляют датчик активности ввода красителя 10, дополнительный блок управления 11, дополнительный источник питания 12 или блоки беспроводной приемопередачи 13 и 14 для организации беспроводного канала передачи сигналов 15.

Датчик активности ввода красителя 10, представляет собой выполненное любым известным способом устройство, которое формирует сигнал, соответствующий активности дозатора 1 при вводе жидкого красителя в подающую магистраль 2 распылителя 3, например, может быть выполнен в виде датчика магнитного поля подвижного магнита, закрепленного на плунжере дозатора или в виде оптического датчика чувствительного к прозрачности и/или цвету проходящей через подающий канал жидкости.

Альтернативные варианты использования системы отличаются тем, что:

- приведение в действие дозатора жидкого красителя 1 может осуществляться вручную, а управление открытием и закрытием ловушки капель 5 осуществляется по сигналу установленного в дозатор 1 или в подающую магистраль 2 между дозатором 1 и распылителем 3 датчика активности ввода красителя 10 (фиг. 2);

- привод дозатора 1 может осуществляться по сигналу, полученному по беспроводному каналу 15 от блока управления 4 от дополнительного источника питания 12 и при необходимости обработанному дополнительным блоком управления И (фиг. 3);

- подача сигнала блоку управления 4 от датчика активности ввода красителя 10 может осуществляться по беспроводному каналу передачи 15 и при необходимости при помощи дополнительного блока управления 11 (фиг. 4);

- управление системой может выполнять дополнительный блок управления 11, который, принимая сигналы от датчика активности ввода красителя 10 при ручном вводе красителя дозатором, осуществляет передачу блоку управления 4 по беспроводному каналу 15 сигнала для открытия/закрытия камеры ловушки капель 5 (фиг. 5);

- управление системой может выполнять дополнительный блок управления 11, который, принимая сигналы от кнопки "Пуск" 6 или от внешнего источника сигнала "Пуск" 7, автоматически выполняет ввод красителя с помощью привода дозатора 1 и осуществляет передачу блоку управления 4 по беспроводному каналу 15 сигнала для открытия/закрытия камеры ловушки капель (фиг. 6);

- сигнал "Пуск" от внешнего источника 7 может быть получен по беспроводному каналу связи 15.

Предлагаемая система автоматической подачи красителя к распылителям жидкости и забора образцов капель из воздушно-капельного потока, варианты ее исполнения и использования позволяют автоматизировать процесс оценки качества процесса работы распылителей жидкости при их исследовании/испытании и существенно снизить трудовые затраты при получении образцов покрытия каплями и материальные затраты дорогостоящих красителей.

Изобретение относится к испытательной технике, к области пробоотборной техники, в частности к устройствам, применяемым для улавливания капель из воздушно-капельного потока. Устройство включает дозатор красителя, подключаемый в подающую магистраль исследуемого/испытуемого распылителя жидкости, блок управления, ловушку капель, кнопку "Пуск" и/или внешний источник сигнала "Пуск", источник питания, соединительные провода/кабели. Блок управления выполнен с возможностью по команде сигнала кнопки "Пуск" или внешнего источника сигнала "Пуск" осуществлять подачу дозатором жидкого красителя в подающую жидкость магистраль к распылителям жидкости в течении времени, перекрывающим время работы ловушки капель и подачи сигнала для привода ловушки капель, открывая камеру в режим продувки воздушно-капельным потоком на заданное время и по прошествии его закрывая ее, осуществляя забор образцов окрашенных капель из воздушно-капельного потока. Технический результат заключается в возможности автоматизации процесса оценки качества процесса работы распылителей жидкости и снижении трудоемкости при получении образцов покрытия каплями. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система автоматической подачи красителя к распылителям жидкости и забора образцов капель из воздушно-капельного потока, содержащая дозатор красителя, подключаемый в подающую магистраль исследуемого/испытуемого распылителя жидкости, блок управления, ловушку капель, кнопку "Пуск" и/или внешний источник сигнала "Пуск", источник питания, соединительные провода/кабели, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью по команде сигнала кнопки "Пуск" или внешнего источника сигнала "Пуск" осуществлять подачу дозатором жидкого красителя в подающую жидкость магистраль к распылителям жидкости в течении времени, перекрывающим время работы ловушки капель и подачи сигнала для привода ловушки капель, открывая камеру в режим продувки воздушно-капельным потоком на заданное время и по прошествии его закрывая ее, осуществляя забор образцов окрашенных капель из воздушно-капельного потока.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью открытия и закрытия ловушки капель по сигналу от датчика активности ввода красителя, установленного в дозатор или в подающую магистраль между дозатором и распылителем.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что привод дозатора выполнен с возможностью управления по сигналу от блока управления по беспроводному каналу связи от дополнительного источника питания и с возможностью обработки дополнительным блоком управления.

4. Система по п.2, отличающаяся тем, что датчик активности ввода красителя выполнен с возможностью подачи сигнала блоку управления по беспроводному каналу передачи и с возможностью использования при этом дополнительного блока управления.

5. Система по п.2, отличающаяся тем, что дополнительный блок управления выполнен с возможностью управления системой, с возможностью питания от дополнительного источника питания, и возможностью приема сигналов от датчика активности ввода красителя при ручном вводе красителя дозатором и с возможностью передачи сигнала по беспроводному каналу блоку управления для открытия/закрытия камеры ловушки капель.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит дополнительный блок управления который выполнен с возможностью управление системой, с возможностью питания от дополнительного источника питания, с возможностью по команде сигнала кнопки "Пуск" или внешнего источника сигнала "Пуск" осуществлять автоматический ввод красителя с помощью привода дозатора и передачей по беспроводному каналу сигнала блоку управления для открытия/закрытия камеры ловушки капель.

7. Система по п.3 и 6, отличающаяся тем, что сигнал "Пуск" от внешнего источника получен по беспроводному каналу связи.

8. Система по пп.1-7, отличающаяся тем, что содержит несколько дозаторов красителя, подключаемых в одну или несколько подающих магистралей одного или нескольких исследуемых/испытуемых распылителей жидкости.

9. Система по пп.1-7, отличающаяся тем, что содержит несколько ловушек капель.