Капельный пневматический дозатор Советский патент 1985 года по МПК G01F13/00 

Изобретение относится к области дозирования жидкостей и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение точно сти дозирования.

На чертеже дана схема капельного пневматического дозатора.

Схема содержит питающий резервуар 1, в нижней части которого закреплена капиллярная трубка 2, снабженная соосно расположенным наконечником 3, источник избыточного давления 4, дроссель 5, блок управления 6 и герметичный расходный резервуар 7, причем блок управления 6 снабжен нормально замкнутым пневмоклапаном 8, эжектором 9, регулируемым дросселем 10 с пневматическим генератором импульсов 11, пусковым устройством 12, логическим элементом ЗАПРЕТ 13, триггером 14 с раздельными входами, логическим элементом И 15, счетным устройством 16, задатчиком кода 17 дозы.

Работа дозатора осуш,ествляется следующим образом.

В исходном состоянии (до начала дозирования) уровень жидкости в питающем резервуаре (полная рабочая высота Н которого около 15 мм) совпадает с положением верхней кромки соединительной трубки между питающим резервуаром 1 и расходным резервуаром 7, отстоит от дна питающего резервуара на расстояние 2-3 мм. В верхнюю часть питающего резервуара 1 постоянно включенным пневматическим генератором импульсов 11 и эжектором 9 формируются периодические импульсы давления и разрежения, под действием которых на нижнем торце капиллярной трубки 2 происходит периодическое образование капель жидкости. Параметры генерируемых импульсов (частота, скважность и амплитуды давления и разрежения) настраиваются таким образом, что за время действия импульса давления образующаяся капля не успевает достичь такого размера, при котором происходит ее отрыв от торца капиллярной трубки, а за время действия импульса разрежения происходит полное втягивание частично сформированной капли в капиллярную трубку питающего резервуара. Надежность процесса каплеобразования зависит также от расстоянияб между нижней кромкой наконечника 3, выполненного в виде сопла, и нижним торцом капиллярной трубки 2. При слишком малом расстоянии может произойти «залипание капли на нижнем торце наконечника 3, что снижает надежность дозирования. Экспериментально установлено, что для исключения взаимодействия капель жидкости с нижней кромкой наконечника 3 (пневматического сопла) достаточно иметь величину 6 2 мм.

При подаче импульса от пускового устройства 12, являющегося составной частью какого-либо внешнего устройства управления дозированием (например, ЭВМ), либо

при нажатии на пусковую кнопку, осуществляемом оператором при ручном управлении микродозатором, сбрасывается в нуль счетное устройство 16, взводится триггер 14 и открывается пневмоклапан 8, коммутируя выходной канал источника избыточного

давления 4 с входом наконечника 3. Ввиду наличия логического элемента ЗАПРЕТ 13 на взводящем входе триггера 14 пневмоклапан 8 открывается в период действия разрежения в верхней части питающего резервуара 1, т. е. в период втягивания капли в капиллярную трубку 2. Наличие дросселя 5 на входе в наконечник 3 препятствует каплеотделению в момент открывания пневмоклапана 8. Скорость течения воздуха на выходе наконечника 3 (пневматического

0 сопла) постоянна по времени и определяется величиной выходного давления источника 4 и проводимостью дросселя 5. При настройке устройства эти параметры выбираются так, чтобы в каждом последующем так5 те работы пневматического генератора импульсов 11 происходило образование и отделение от нижнего торца капиллярной трубки 2 только одной капли жидкости. При выбранной указанным образом постоянной интенсивности обдува капиллярной трубки 2

0 потоком воздуха формируются монодисперсные капли жидкости, период следования которых совпадает с периодом работы пневматического генератора 11, что дает возможность при известном объеме одной капли производить порционное дозирование жидкости путем подсчета количества импульсов пневматического генератора 11. Посредством логического элемента И 15 импульсы передаются на счетный вход Ztj/счетного устройства 16, работающего по заднему фронту

0 входного сигнала. После отсчета заданного количества импульсов, определяемого двоичной комбинацией выходных сигналов задатчика кода дозы 17, на выходе счетного устройства 16 появляется единичный сигнал, в результате чего триггер 14 сбрасывается в нуль, закрывается пневмоклапан 8, и дозирование жидкости прекращается до очередного срабатывания пускового устройства. Задатчик кода дозы 17 (как и пусковое устройство 12) может являться составной частью какого-либо внешнего устройства управления дозированием (например, ЭВМ) либо в простейщем случае может представлять собой набор тумблерных переключателей. В последнем случае уставка микродозатора производится оператором вручную перед началом каждого цикла дозирования.

При работе устройства в режиме дозирования под действием давления воздуха.

создаваемого источником избыточного давления 4 в верхней части расходного резервуара 7, дозируемая жидкость поступает по трубке через постоянный гидравлический дроссель и штуцер в питающий резервуар 1. Гидравлическое сопротивление этого дросселя подбирается таким образом, что за время одного цикла дозирования уровень жидкости в питающем резервуаре 1 незначительно (практически на несколько миллиметров) повыщается. По окончании цикла

дозирования жидкость под действием перепада давлений перетекает из питающего резервуара 1 в расходный 7 до тех пор, пока ее уровень в питающем резервуаре не будет совпадать с положением верхней кромки соединительной трубки между резервуарами 1 и 7.

Таким образом, за счет введения блока управления с герметичным расходным резервуаром достигается повышение точности дозирования жидкостей. |х, Х2 1

КАПЕЛЬНБШ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ДОЗАТОР, содержащий питающий резервуар, в нижней части которого закреплена капиллярная трубка, снабженная соосно расположенным с ней наконечником, источник избыточного давления, соединенный через дроссель с полостью между капиллярной трубкой и наконечником, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности дозирования, в него введены блок управления и герметичный расходный резервуар, причем блок управления снабжен нормально замкнутым пневмокл паном, эжектором, регулируемым дросселем с пневматическим генератором импульсов, выход которого соединен с выходом эжектора через регулируемый дроссель, пусковым устройством, логическим элементом ЗАПРЕТ, триггером с раздельными входами, логическим элементом И, счетным устройство.м и задатчиком кода дозы, выходы которого соединены через входы задания счетного устройства со сбрасывающим входом триггера, выход кото- . рого соединен через первый вход логического элемента И со счетным входом счетного устройства, а второй вход логического элемента И с выходом пневматического генератора импульсов и с запрещающим входом логического элемента ЗАПРЕТ, прямой вход которого подключен к выходу пускового устройства и к сбрасывающему входу счетного устройства, а выход - к взводящему входу входу триггера, выход которого подклюI чен к входу командной камеры нормально замкнутого пневмоклапана, который подклюСО чен между дросселем и источником избыточного давления, а выход нормально замкнутого пневмоклапана соединен с верхней частью расходного резервуара, нижняя часть которого соединена с верхней частью питающего резервуара, при этом выход эжектора соединен с верхней частью питающего резервуара. СО