Микродозатор жидкостей Советский патент 1992 года по МПК G01F13/00 

Изобретение относится к дозирующим устройствам и, может найти применение в биохимии, медицине, фармацевтике для автоматического дозирования микроколичества жидкости.

Известен диафрагменный насос-дозатор, содержащий корпус, трубчатую рабочую камеру с сужающимся соплом, нажимной элемент, всасывающий и нагнетающий клапаны, а также дополнительный качающийся нажимной элемент, которые выполнены в виде плунжеров, скользящих в направляющих и представляющих тем самым кинематические пары.

Недостатком данного насоса-дозатора является отсутствие регулировки объема дозы и низкая точность дозирования микролитровых доз из-за люфтов е кинематических парах плунжеров, шарнирах и привода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является микродозатор жидкостей,

содержащий эластичную трубку петлеобразной формы, цилиндрический нагнетающий элемент, привод в виде электромагнита с сердечником и рычагом-якорем, несущем на одном плече нагнетающий элемент, пе- режимный клапан в виде ро/тика и двух регулируемых упоров, подводимую опору и электрический блок управления.

Недостатком известного микродоэато- ра является недостаточная точность дозиро- вания, обусловленная петлеобразной формой эластичной трубки и нестабильностью угла поворота рычага-якоря с нагнетающим элементом.

Целью изобретения является повышение точности дозировки жидкости.

Указанная цель достигается тем, что в микродозаторе жидкостей, содержащем корпус, эластичную трубку с нормально открытым входным и нормально закрытым вы- ходным клапанными пережимами, двуплечий рычаг, на котором закреплены

сл С

vi

IO

о со

Јь

ю

нагнетающий элемент и толкатель, упор, подпружиненный ролик выходного клапанного пережима, регулируемую опору и электрический привод двуплечего рычага, связанный с блоком управления, причем регулируемая опора и нагнетающий элемент установлены диаметрально противоположно относительно эластичной трубки, согласно изобретению, введены дополнительная пружина и кожух, а входной клапанный пережим снабжен пережимным роликом, причем эластичная трубка между клапанными пережимами выполнена прямолинейной, а двуплечий рычаг-с соотношением плеч 1:4. на меньшем из которых эксцентрично закреплен пережимной ролик входного клапанного пережима, а на большем - толкатель на его конце и нагнетающий элемент, выполненный с плоской рабочей поверхностью, при этом эластичная трубка между нагнетающим элементом, опорой и клапанными пережимами размещена в кожухе, а концы дополнительной пружины закреплены на корпусе и большом плече двуплечего рычага.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого микродозатора жидкостей.

Микродозатор жидкостей содержит корпус 1, эластичную трубку 2 цилиндрической формы, размещенную в продольном кожухе корпуса 1, привод в виде электромагнита с сердечником 3 и двуплечего рычага 4, имеющего возможность поворота вокруг неподвижной оси 5. Большое плечо рычага 4 подпружинено кверху пружиной 6, угол поворота рычага 4 ограничивается неподвижным упором 7, обеспечивая в исходном положении оптимальный зазор между сердечником электромагнита 3 и двуплечим рычагом 4. Клапанный пережим входа состоит на неподвижно закрепленного на корпусе 1 ролика 8 и подвижного эксцентрично закрепленного ролика 9. На большем плече рычага 4 закреплен нагнетающий элемент 10 с плоской рабочей поверхностью, а также на его конце - толкатель 11. Выходной клапанный пережим представляет собой неподвижный ролик 12, закрепленный на корпусе 1, и пережимной ролик 13, подпружиненный пружиной 14 и закрепленный на штоке 15. При этом для уменьшения противотока жидкости в исходном положении рычага 4 между толкателем 11 и торцем штока 15 предусмотрен зазор п, величина которого зависит от размеров сечения и степени эластичности трубки 2. На противоположной от нагнетающего элемента 10 стороне трубки 2 имеется резьбовая с шагом Т опора 16, положение которой фиксируется винтом 17 через вставку 18 из мягкого материала. В

средней части опора 16 снабжена упорным буртиком 19, который в совокупности с упором 20 корпуса 1 ограничивает максимальный ход ее по направлению к трубке 2 при

регулировке дозы. Нижний конец опоры 16 имеет шлицевый паз 21 под отвертку и цилиндрическую проточку 22, через которую опора 16 взаимодействует со штифтом 23, закрепленным на передаточном рычаге 24,

с зубчатым сегментом 25, установленным на неподвижной оси 26. Сегмент 25 взаимодействует с трубкой 27, которая вращается вокруг оси 28 и сочленена с лимбом 29. Обмотка электромагнита 3 соединена с блоком управления 30. Блок управления 30 состоит из генератора 31, счетчика 35, регулятора 36 длительности импульса и устройства 34 регулировки длительности и амплитуды импульса. Это устройство 34 в свою

очередь состоит из усилителя 32, таймера 33 и стабилизатора 37 напряжения.

Перед началом работы вертикальным перемещением опоры 16 по показанию лимба 29 устанавливается необходимый объем

дозы. Положение опоры 16 фиксируется винтом 17 через вставку 18. С помощью блока управления 30 задается необходимое количество доз и интервал между ними.

Микродозатор жидкостей работает следующим образом.

Питание от сети переменного тока поступает на вход блока 30 управления. Через генератор 31, усилитель 32 и устройство 34 регулировки длительности и амплитуды

импульса оно поступает на обмотку электромагнита 3. Обмотка электромагнита 3 своей магнитной силой поворачивает двуплечий рычаг 4 вокруг оси 5 до соприкосновения с сердечником 3. В это время происходит закрывание входного клапанного пережима, т.е. с помощью эксцентрично закрепленного на коротком плече двуплечего рычага 4 ролика 9 и неподвижного ролика 8 деформируется эластичная трубка 2. С небольшой

задержкой толкатель 11 на конце большого плеча рычага 4 действует на верхний торец подпружиненного штока 15. Соединенный со штоком 15 ролик 13 выходного клапанного пережима опускается, эластичная трубка

2 восстанавливается, образуя канал для протока жидкости. Одновременно с поворотом рычага 4 происходит растяжение пружины 6 возврата рычага 4. В это время нажимной элемент 10 на опоре 16 деформирует трубку 2 и выталкивает порцию жидкости из ее выходного конца.

В обратном ходе за счет пружины 14 подвижным роликом 13 на штоке 15 и неподвижным роликом 12 перекрывается

выходной клапанный пережим и деформируется трубка 2. Эксцентрично закрепленный на коротком плече рычага 4 ролик 9 опускается по дуге вниз, открывая входной клапанный пережим, нажимной элемент 10 также по дуге сначала за счет пружины 16, а в конце хода - за счет пружины 6 поднимается вверх, до касания толкателя 11 с упором. Т.Деформированная нажимным элементом 10 в зоне удара трубка 2 восстанавливается и осуществляется подсос в зону разряжения очередной порции жидкости.

Формула изобретения Микродозатор жидкостей, содержащий корпус, эластичную трубку с нормально открытым входным и нормально закрытым вы- ходным клапанными пережимами, двуплечий рычаг, на котором закреплены нагнетающий элемент и толкатель для упора снабженного пружиной пережимного ролика выходного клапанного пережима, регулируемую опору и электромагнитный

привод двуплечего рычага, связанный с блоком управления, причем регулируемая опора и нагнетающий элемент установлены диаметрально противоположно относительно эластичной трубки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены дополнительная пружина и кожух, а входной клапанный пережим снабжен пережимным роликом, причем эластичная трубка между клапанными пережимами выполнена прямолинейной, а двуплечий рычаг - с соотношением плеч 1:4, на меньшем из которых эксцентрично закреплен пере- жимной ролик входного клапанного пережима, а на большем-толкатель на его конце и нагнетающий элемент, выполненный с плоской рабочей поверхностью, при этом эластичная трубка между нагнетающим элементом и клапанными пережимами размещена в кожухе, а концы дополнительной пружины закреплены на корпусе и большем плече двуплечего рычага.

Использование: дозированная подача жидкости. Сущность изобретения: при повороте двуплечего рычага, выполненного с соотношением плеч 1:4, эксцентрично закрепленный на его меньшем плече пере- жимной ролик закрывает входной клапанный пережим. С задержкой времени толкатель, закрепленный на конце большего плеча двухплечего рычага, взаимодействует с упором пережимного ролика выходного клапанного пережима и открывает последний. Одновременно нагнетающий элемент, выполненный с плоской рабочей поверхностью, деформирует эластичную трубку, размещенную в кожухе между последним и клапанными пережимами, выталкивая из нее порцию жидкости. 1 ил.