Импульсный автоматический дозатор жидкости Советский патент 1986 года по МПК G01F11/00 

1 1

Изобретение относится к дозированию- жидкостей и может быть использовано в химической, фармацевтической и других областях промышленности, где требуется пордионное дозирование кти дискретное регулирование расхода жидкости.

Целью изобретения является повышение точности и надежности дозатора при нестабильном давлении дозируемой жидкости.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого дозатора.

Импульсный автоматический дозатор жидкости состоит из пневматического блока 1 управления, пневматического повторителя 2 давления с настраиваемым сдвигом и исполнительного устройства 3 с мерной емкостью. Блок 1 управления содержит пневматический генератор 4 импульсов с регулируемой частотой и пневматический триггер 5 со счетным входом, К выходам триггера 5 подключены пневматические усилители 6 и 7 давления и лмощ- ности. Повторитель 2 со сдвигом состоит из пневмоповторителя 8 давления и устройства 9 поддержания постоянного перепада. Повторитель 8 давления состоит из чувствительной мембраны 10, перекрывающей сопло 11, жестко связанное с подпружиненной мембраной 12, сопла 13, образующего с подпружине-нной мембраной 1.4 атмосферный клапан, мембраны 15 со штоком, подпружиненного питающего клапана 16, пневмосопротивлений 17 и 18 и камер А,Б,В,Г,Д и Е, Питание на повторитель 8 подается в камеру Е под питающий клапан 16 с большим проходным сечением и через пневмосо- противление 17 в камеры Г и Б и на выход сопла 11, Пневмосопротивле- ние 18 обеспечивает отработку выходного сигнала в установившемся режиме при закрытом питающем клапане 16. Избыток воздуха, прошедшего через пкевмосопротивление 18 сбрасывается через сопло 13 атмосферного клапана. В установившемся режиме давление выходного сигнала равно давлению в камерах Д,В и А и давлению дозируемой жидкости перед исполнительным устройством 3, Выходной сигнал пневмоповторителя 8 поступает на вход устройства 9 поддержания постоянного перепада.

Устройство 9 поддержатп я постоянного перепада с:остоит из трех под210065

гфужиненных мембран Г) - 21, oOp;i- зующих четыре камеры Л(,,1- и К, сопел 22 - 2, которые с жесткими центрами мембран 19 - 21 образуют

5 пары сопло - заслонка и пневмосо- противления 25. Мембран) 20 и 21 связаны между собой штоком 26. Пн- тание подается на сопло 22, которое вместе с мембраной 21 образует кла10 пан питания, и через пневмосопротив- ление 25 в камеру 3 на вход сопла 24. Камера 3 представляет собой проточную междроссельную камеру, давление в которой управляет набором давле15 НИН из клапана питания и сбросом давления в атмосферу через сопло 23 из камеры Ж выходного сигнала. В камерах Ж и И формируется выходной сигнал, Уатановка величины сдвига - 20 (превышение давления выходного сигнала над входным) производится изменением степени сжатия пружины 27 винтом 28, Выходной сигнал с устройства 9 поддержания постоянного пере25 пада поступает на штуцера силового питания усилителей 6 и 7.

Исполнительное устройство 3 состоит из трех дисков 29 - 31, между которыми зажаты мембраны 32 и 33,

JQ и четырех мембранных запорных клапанов 34 - 37, управляемых по схеме по- . парно-перекрестного включения. В среднем диске 30 -находится мерная емкость, выполненная в виде двух сферических сегментов, соединенных между собой каналами. Мерная емкость заполнена разделительной жидкостью, С внутренней стороны крайних дисков 29 и 31 выполнены рабочие полости, которые через клапаны 34 и 35

35

40

соединены с напорным каналом 38, а

4S

через клапаны 36 и 37 - со сливньм каналом 39, Обьем разделительной жидкости в мерной емкости определяет величину единичных доз. Для регулирования обьема единичных доз исполнительное устройство 3 может быть снабжено регулятором дозы, представляющим собой шприц с микрометрическим винтом, заполненный разделительной жидкостью и соединенный с мерной емкостью.

Дозатор работает следующим образом.

Пневмоимпульсы заданной частоты, поступающие с генератора 4 импульсов на счетный вход триггера 5, заставляют его с приходг м сттеред- ного импульса перебрасы ат1.(;я с од50

и четырех мембранных запорных клапа нов 34 - 37, управляемых по схеме п парно-перекрестного включения. В среднем диске 30 -находится мерная емкость, выполненная в виде двух сф рических сегментов, соединенных меж ду собой каналами. Мерная емкость заполнена разделительной жидкостью, С внутренней стороны крайних дисков 29 и 31 выполнены рабочие полос ти, которые через клапаны 34 и 35

соединены с напорным каналом 38, а

S

через клапаны 36 и 37 - со сливньм каналом 39, Обьем разделительной жидкости в мерной емкости определяет величину единичных доз. Для регулирования обьема единичных доз исполнительное устройство 3 может быть снабжено регулятором дозы, представляющим собой шприц с микрометрическим винтом, заполненный разделительной жидкостью и соединенный с мерной емкостью.

Дозатор работает следующим образом.

Пневмоимпульсы заданной частоты, поступающие с генератора 4 импульсов на счетный вход триггера 5, заставляют его с приходг м сттеред- ного импульса перебрасы ат1.(;я с од0

ного устойчивого состояния в другое, т.е. на обоих выходах триггера 5 в противофазе появляются прямоугольные импульсы. Эти импульсы, усиленные по мощности и давлению усилителями 6 и 7, поступают поочередно на соответствующую группу мембранных клапанов, т.е. на клапаны 34 и 36, когда они открыты, и наоборот. При этом давление питания усилителей 6 и 7 с помощью повторителя 2 со сдвигом превышает давление дозируемой жидкости в напорном канале 38 на заданную величину, которая определяется конструкцией и материалом мебран клапанов 34 - 37 и обычно лежит в пределах 0-0,1 МПа (О - 1,0 кгс/см). Величина этого сдвига поддерживается автоматически повторителем 2 со сдвигом.

При изменении давления жидкости .в напорном канале 38 в повторителе 8 изменяется положение чувствительной мембраны 10, что приводит к изменению проводимости переменного дросселя, образованного соплом 11 и мембраной 10. Это вызывает изменение давления в камерах Б и Г. Давление, формируемое в камерах Б и Г, управ- ляет работой питающего клапана 16 и атмосферного клапана, образованного соплом 13 и мембраной 14, которые формируют в камерах А,В и Д выходной сигнал,равный давлению жидкости в напорном канале 38. Выходной сигнал с повторителя 8 поступает на вход устройства 9 поддержания постоянного перепада.

В устройстве 9 при изменении входного сигнала в камере К, например при увеличении, мембрана 19 прогибается в сторону камеры И, сопротивление сопла 24 увеличивается, вследствие чего пов-ыщается давление в камере 3. Это приводит к перемещению мембран 20 и 21, что вызывает увеличение сопротивления сопла 23 и уменьи1ение сопротивления сопла 22. Это приводит к увеличению выходного давления в камерах И и Ж до тех пор, пока оно не уравновесит давление вход ного сигнала в камере К и усилия пружины 27. Поэтому выходное давлбчние устройства 9 превышает давление входного сигнала на величину.

СНШПК Заказ 511/52 Тираж 706 Подписное Фипиал ППП Патент, г.Уж. ород, ул.Проектная, 4

210065

которая определяется степенью предварительного сжатия пружю1ы 27 винтом 28.

Таким образом, повторитель 2 со сдвигом обеспечивает автоматическое превышение на заданную величину давления питания усилителей 6 и 7 над давлением жидкости в напорном канале 38.

,Q Дозируемая жидкость, находящаяся под давлением в напорном канале 38, например, при закрытых клапанах 35 и 37 и открытых 34 и 36 через клапан 34 заполняет рабочую полость j в диске 29 и прижимает мембрану 32 к сферической поверхности мерной емкости. Это приводит к выдавливанию разделительной жидкости в правый сферический сегмент и перемеще- нию мембраны 33 в крайнее правое положение.. С переключением усилителей 6 и 7 клапаны 34 и 36 закрыва- - ются, а клапаны 35 и 37 открываются. Дозируемая жидкость из напорного ка- 2J нала 38 через открытый клапан 35 поступает в рабочую полость в диске 31 и заполняет ее. При этом мембрана 33 перемещается до положения, определяемого поверхностью правого сферического сегмента диска 30, и выдавливает разделительную жидкость из правого сегмента в левый. Это приводит к перемещению мембраны 32 в крайнее левое положение и выдавливанию жидкости из рабочей полости 35 в диске 29 через открытый клапан 37 в сливной канал 39. С последующим переключением отсечных клапанов цикл

повторяется. I

Формула изобретения

Импульсный автоматический дозатор жидкости, содержащий исполнительное устройство объемного типа с запорными клапанами, связанное с блоком управления, выполненным в виде управляемого генератора импульсов, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности и надежности, он снабжен повторителем давления со сдвигом, вход которого подключен к напорному каналу исполнительного устройства, а выход через блок управления соединен с запорными клапанами.

30

40

45

50

Изобретение относится к дозированию жидкостей и может использоваться в химической, фармадевтической промышленности, а также там, где требуется порционное дозирование или дискретное регулирование расхода жидкости, и позволяет повысить точность и надежность дозатора при нестабильном давлении дозируемой жидкости. Для этого пневмоимпульсы заданной частоты, поступающие с генератора 4 на счетный вход триггера 5, заставляют его перебрасываться с одного устойчивого состояния в другое, н выходах триггера 5 в противофазе появляются прямоугольные импульсы, усиленные по мощности и давлению усилителями 6 и 7, и поступают на соответствующую группу мембранных клапанов поочередно. Давление питания усилителей 6 и 7 с помощью повторителя 2 со сдвигом превышает давление дозируемой жидкости в напорном канале 38 на величину, определяемую кон- струкдией и материалом мембран. Величина сдвига поддерживается авто- матически повторителем 2 со сдвигом. .1 ил. (Л 9 28 в № to Од ел -7-Г-Г-Г гд 39 30 31