Изобретение относится к дозировочной аппаратуре анализатора для пневматически управляемой двухфазной дозировки жидкостей.
Известна система дозирования растворов при помощи переливных пипеток с пневматическим управлением (авторское свидетельство ЧССР № 213267, кл. G 01 F 11/00, 17.07.80).
Недостатком известного устройства является невозможность программного управления процессом дозирования и контроля.
Целью изобретения является обеспечение программного управления процессом дозирования и контроля.
На чертеже изображена дозировочная аппаратура для случая, когда к образцу дозируются три раствора реагента, два из которых дозируются одновременно с образцом, а третий - с определенным интервалом времени.
Дозировочная аппаратура содержит программатор 4, на раме 3 которого укреплен приводной двигатель 47, связанный через коробку 48 передач с валом 49. На валу 49 установлены кулачок 50, взаимодействующий с выключателем 51 пневматического насоса 21, и кулачок 6, взаимодействующий с роликом 5 двуплечего рычага 1, установленного с возможностью поворота вокруг оси 2, укрепленной на раме 3 программатора 4.
Рычаг 1 связан с тягами 9, 10, 11 закрывающих конусов 12, 13, 14, при этом первая тяга 9 первого закрывающего конуса 12, взаимодействующего с первым запорным выводом 15, установлена на внешнем плече 16 рычага 1, а на внутреннем плече 19 рычага 1 установлена вторая тяга 10 второго закрывающего конуса 13, взаимодействующего с дозировочным запорным выводом 17, и третья тяга 11 третьего закрывающего конуса 14, взаимодействующего с вспомогательным запорным выводом 18.
Кроме того, на внутреннем плече 19 рычага 1 укреплен контактный узел 7, механически соединенный тягой 52 с мембраной 53 мембранной коробки 8, укрепленной на раме 3. Контактный узел 7 установлен с возможностью взаимодействия с опорой 54, укрепленной на раме 3. От насоса 21 воздух через сопла 55-59 распределяется в отдельные ответвленные участки воздухопровода.
От насоса 21 воздух распределяется в отдельные ответвления воздухопровода через сопла 55-59. Ответвление 60 одним концом связано с выходом насоса 21, а другим опущено в сливной сосуд 24 пбд уровень жидкости для стабилизации рабочего избыточного давления воздуха.
. Подготовительное ответвление 20 снабжено впускным соплом 55 и связано одним концом с запорным выводом 15, а другим - с параллельно расположенными регулирую0
щей трубкой 23, опущенной свободным концом в сливной сосуд 24, и нагнетательными трубками 25-27, опущенными свободными концами ко дну закрытых запасных баков
28-30 дозируемых растворов. Кроме того, ответвление 20 через сопло 56 связано с питательным блоком 22, предназначенным для подачи образца в анализатор. Питательный блок 22 содержит расположенные на разной высоте L -образные каналы 61 и 62, которые последовательно соединены между собой патрубком 63, связанным с соплом 56. Свободное плечо канала 61 связано с питательной камерой 64, снабженной патрубком 65 для подачи образца или дозируемой жид5 кости. Питательная камера 64 через выход 66 и U-образный изогнутый питатель 67 связана с дозировочным сосудом 41. Свободное плечо канала 62 связано с емкостью 68 с выпускным отверстием 40, сообщенной через трубопровод 69 для отвода избыточного
0 образца со сливным сосудом 24, связанным патрубком 70 со сливным сборником 71. Регулирующая трубка 72 избыточного давления одним концом опущена в емкость 68 под уровень находящегося в ней образца, а
5 другим концом связана с соплом 56.
Донная часть дозировочного сосуда 41 через коленообразную трубку 73 связана с блоком смесителя 74, при этом верхняя часть дозировочного сосуда 41 через сопло 57 связана с запорным выводом 17 и с
0 дозировочным ответвлением 37, а через сопло 58 - с выходом насоса 21. Смеситель 74 через канал 75 связан с расположенным под ним сосудом датчика 38, выполненного, например, в виде ионизационных селективных электродов или просвечиваемой кюве5 ты в фотометрическом анализаторе. Сосуд датчика 38 верхней частью связан с дозировочным ответвлением 37 воздухопровода, а нижней частью через коленообразную трубку 76 - со сливным сборником 71. Боковая стенка смесителя 74 связана с выпускны ми трубками 77-79 переливных пипеток 34- 36, нагнетательные трубки 31-33 которых опущены ко дну закрытых запасных баков 28-30, расположенных под переливными пипетками.
5 В приведенном примере выполнения пипетки 34 и 35 верхними частями параллельно связаны с дозировочным ответвлением 37 воздухопровода, а переливная пи-, петка 36 верхней частью связана с вспомогательным ответвлением 39,.связанным с
0 вспомогательным запорным выводом 18, который через сопло 59 сообщен с дозировочным ответвлением 37 воздухопровода. В питательной камере 64 размещена труба, создающая уровневый детектор 45 образца, свободный конец которой расположен на уровне
5 выхода 66. Из закрытого запасного бака 30 выведена труба детектора 80, выполненная расширенной в верхней части в виде воронки 81. В воронке 81 размещена труба 33,
создающая уровневый детектор 46 растворов, который параллельно с уровневым детектором 45 образца соединен с мембранной коробкой 8.
Дозировочная аппаратура работает следующим образом.
Этап I. При поднятом рычаге 1 и закрытом подготовительном запорном выводе 15 включается насос 21 воздуха. На его выходе создается избыточное давление, величина которого определяется глубиной погружения трубы 60, отводящей избыточный воздух. В трубопровод воздух проникает как через сопло 58 в дозировочное ответвление 37, откуда свободно выходит через открытый запорный вывод 17 в атмосферу, так и через сопло 55 в подготовительное ответвление 20 и далее через сопло 56 в питательный блок 22. Избыточное давление в подготовительном ответвлении устанавливается глубиной погружения регулирующей трубки 23 таким, чтобы через питательные трубки 31-33 происходило заполнение переливных пипеток 34-36 и чтобы жидкость не поднялась выще уровня входа выпускных труб 77-79 в смеситель 74. В питательном блоке 22 воздух проникает в регулирующую трубку 72 и в патрубок 63, создавая избыточное давление. Таким образом, нарущается поток образца из питательного блока 22 в сливной сосуд 24, в котором патрубок 70 поддерживает постоянную высоту уровня. В питательной камере 64 увеличивается уровень и образец начинает переливаться в дозировочный сосуд 41, откуда через колено- образную трубку 73 - в смеситель 74 и далее через канал 75, сосуд датчика 38 и коленообразную трубку 76 - в сливной сборник 71. Таким образом из сосуда датчика 38 вытесняется старый образец и заменяется новым.
Этап П. Рычаг 1 поднимается в максимальное положение, верхний контакт контактного узла 7 прижимается опорой 54. В случае, когда в подготовительной фазе уровень образца в питательной камере 64 и уровень раствора в воронке 81 достигнули желаемого уровня, мембранная коробка всасывает немного жидкости в уровневый детектор 45 образца и в уровневый детектор 46 растворов. Возникщий вакуум создается сопротивлением мембраны 53 мембранной коробки 8, которая посредством тяги 52 оттягивает нижний контакт контактного узла 7, поэтому не происходит замыкание контактов. Наоборот, если образец не поступает в достаточном количестве или насос 21 не создает достаточное избыточное давление, или израсходуется какой-либо из дозировочных растворов, или уровневый детектор 45 образца и/или уровневый детектор 46 растворов остаются сообщенными с атмосферой, в этом случае мембранная коробка 8 всасывает воздух, мембрана 53 передает движение нижнему контакту и проис0
ходит замыкание контактов контактно1 о узла 7. В результате замыкания контактного узла 7 срабатывает сигнальное устройство, которое информирует о повреждении в работе аппаратуры.
Этап III. Рычаг 1 опускается в положение, когда все запорные выводы 15, 17 и 18 открыты. Исчезает избыточное давление в питательном блоке 22, воздух из подушки в патрубке 63 выходит и образец вытекает в сливной сосуд 24. Одновременно сливной сосуд 41 заполнен образцом до уровня входа коленообразной трубы 73 в смесителе 74, чем проведена дозировка соответствующего объема образца.
5 Этап 1У. Рычаг 1 опускается в положение, когда закрывается дозировочный запорный вывод 17. В дозировочном ответвлении 37 воздухопровода возникает небольшое избыточное давление, которое вызывает переливание отмеренного образца из дозировоч0 ного сосуда 41 в смеситель 74, в который одновременно через канал 75 проникает воздух, подаваемый в сосуд датчика 38, и обеспечивает сбор образца в смесителе 74. Одновременно в дозировочном ответвлении
5 37 увеличивается избыточное давление, которое обеспечивает перетекание растворов из переливных пипеток 34 и 35 в смеситель 74, при этом барботирующий воздух смещивает их с образцом. Диаметр сосуда смесителя 74 выбирается таким, чтобы в момент, когда
0 весь образец из дозировочного сосуда 41 переливается в смеситель 74, переливные пипетки 34 и 35 также опорожнялись. Кроме того, избыточное давление в дозировочном ответвлении 37 обеспечивает полное опорожнение сосуда датчика 38.
5 Этап У. Рычаг 1 опускается в положение, когда закрывается и вспомогательный запорный вывод 18. Избыточное давление, созданное в дозировочном ответвлении 37, переходит и во вспомогательное ответвление 39, поэтому в смеситель 74 происходит дозирование раствора из пипетки 36. Этап У1. Рычаг 1 поднимается в положение, когда все запорные выводы 15, 17 и 18 открыты. Одновременно выключается насос 21. Избыточное давление в дозировочном
5 ответвлении 37 исчезает и тогда содержимое из смесителя перетекает в сосуд датчика 38. Потом следует операция измерения и вычисления измеренных значений. На этом весь цикл закончен и его .можно повторять.
0
Камеры 42-44 представляют резервный объем, который заполняется при быстром увеличении температуры среды, когда отбор раствора не успевает компенсировать объемное расщирение воздуха над растворами в
запасных баках 28-30. Эту функцию также обеспечивают предохранительные полости 82-84, выполненные в нагнетательных трубках 25-27 над запасными баками 28-30.
0
1386494
56
Подсоединение пипеток 34-36 согласнощего с первым запорным выводом 15, требованиям аналитического метода можетустановлена на внешнем плече 16 рычага 1, быть иным, чем это показано на чертеже.а на внутреннем плече 19 рычага 1 уста- Так, например, с дозировочным ответвлениемновлена вторая тяга 10 второго закрываю- 37 воздухопровода может быть связана толь-щего конуса 13, взаимодействующего с дози- ко одна из пипеток 34, 35, 36, в то время ровочным запорным выводом 17, и третья тя- как остальные могут быть связаны с вспо-га 11 третьего закрывающего конуса 14, могательным ответвлением 39. Также можновзаимодействующего со вспомогательным за- подавать образец через питатель 67 непо-порньш выводом 18, при этом подготови- средственно в смеситель 74, тогда исключает-тельный запорный вывод 15 через вы- ся дозировочный сосуд 41 с соплом 57, а за-10 пускную подготовительную линию 20 распорный вывод 17 связан через дополни-пределителя воздуха связан с питатель- тельное сопло на вторичном вспомогательномным блоком 22 для образца, парал- ответвлении не менее, чем с одной пипет-лельно - с регулирующей трубкой 23, кой 34, 35, 36. Вообще посредством уста-установленной в сливном сосуде 24, и с нагне- новки нескольких сопел, связанных с дози-тательными трубками 25, 26, 27, вертикально ровочным ответвлением 37 воздухопровода,15 установленными в закрытых запасных баках можно подсоединить по необходимости не-28, 29, 30 растворов, в которых установлены сколько пипеток с закрытыми запасныминаполнительные трубки 31, 32, 33 переливных баками с параллельно подключенными к под-пипеток 34, 35, 36, кроме того, дозировоч- готовительно.му ответвлению 20 питательны-ный запорный вывод 17 связан с выпускной ми трубами. Опо|)ожнение этих пипеток в2о дозировочной линией 37 для подачи воздуха соответствующих вспомогательных ответвле-в сосуды датчика 38 и параллельным выво- ниях может управляться программно не-дом по крайней мере с одной из перелив- сколькими запорными выводами, управ-ных пипеток 34, 35, 36, при этом по край- ляемыми рычагом 1.ней мере один из вспомогательных запорПредлагаемая дозировочная аппаратураных выводов 18 связан через выпускную хотя
может быть использована во всех приборах,25 бы одну вспомогательную линию 39 воздуха,
которые автоматизируют аналитические про-связанную с дозировочной линией 37, по
цессы, где предварительно обрабатываетсякрайней мере с одной из переливных пипеобразец добавкой растворов реагентов, до-ток 34, 35, 36.
зируемых в определенной очередности, на-2. Аппаратура по п. I, огличаюи аяся тем,
пример, с определенными интервалами вре-что выход 40 питательного блока 22 связан
мени. Аппаратура, в частности, пригодна для со сливным сосудом 24, который переливом
автоматических фотометрических анализа-70 связан со сливным сборником 71.
торов.3. Аппаратура по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что дозировочная линия 37 связаФормула изобретенияна с дозировочным сосудом 41.
4. Аппаратура по пп. 1-3, отличающая1. Дозировочная аппаратура анализа- ся тем, что нагнетательные трубки 25, 26, 27
тора для двухфазной дозировки жидкое-у дна емкостей 28, 29, 30 выполнены с растей, содержащая кулачковый программаторщирениями 42, 43, 44, а над емкостями 28, 29,
с одним кулачком, связанным с включа-30 снабжены предохранительными полостятелем хода воздущного насоса, и другим,ми 82, 83, 84.
связанным с рычажным устройством, отли-40 5. Аппаратура по пп. 1-4, отличающаяся
чающаяся тем, что двуплечий рычаг 1 пово-тем, что мембранная коробка 8 связана
ротно установлен на оси 2, укрепленной натрубопроводом с параллельно соединенными
раме 3 программатора 4, и связан своимдетектором уровня 45 образца и детектором
концом с кулачком 6, а несущий контакт-уровня 46 растворов.
ный узел 7 механически соединен с мемб-6. Аппаратура по пп. 1-5, отличающаяранной коробкой 8, причем рычаг связан с ся тем, что на внутреннем плече 19 рычага I
тягами 9, 10, 11 закрывающих конусов 12,установлен контактный узел 7, взаимодей13, 14, при этом первая тяга 9, первогоствующий с изолированным упором 54, укзакрывающего конуса 12, взаимодействую-репленным на раме 3 программатора 4.
Изобретение относится к дозировочной аппаратуре анализатора для пневматически управляемой двухфазной дозировки жидкостей. Цель изобретения - обеспечение программного управления процессами фазирования и контроля. Из сосуда датчика 38 вытесняется старый образец и заменяется новым. Рычаг 1 поднимается в максимальное положение, контакт контактного узла 7 16 г .. г ие А й и соо8 я ь7 « ig прижимается опорой 54. В результате замыкания контактного узла 7 срабатывает сигнальное устр-во, информирующее о повреждении в работе аппаратуры. Рычаг 1 опускается. Исчезает избыточное давление в питательном блоке 22. Сливной сосуд 1 заполнен образцом до уровня входа трубы 73, чем проведена дозировка объема образца. Рычаг 1 опускается до положения, когда закрывается вывод 17. Образуется избыточное давление в дозировочном ответвлении 37. Обеспечивается опорожнение сосуда датчика 38. Избыточное давление переходит также в ответвление 39, поэтому в смеситель 74 происходит дозирование раствора из пипетки 36. Рычаг 1 поднимается в положение, когда выводы 15, 17 и 18 открыты. Включается насос 21. Избыточное давление ответвления 37 исчезает. Содержимое из смесителя перетекает в сосуд датчика 38. Потом следует операция измерения и вычисления измеренных значений. 5 з.п.ф-лы, 1 ил. -«г -U7 4 S1 9 е (Л g , со 00 О5 со 4 12 ZS «« 30
