Мембранный дозатор Советский патент 1992 года по МПК G01F11/08 

Изобретение относится к химическому машиностроению, а более конкретно к устройствам для накопления и выдачи жидкого и газового продукта и точного его дозирования.

Известен дозатор, содержащий корпус с нишами, с впускным и выпускным каналами и камерой постоянного объема, разделенной мембраной на две полости, в нишах корпуса размещены перегородки и контакты датчиков крайнего положения мембраны с выводами, а впускные и выпускные каналы соединены с впускными и выпускными клапанами.

Однако известное устройство дозатора недостаточно надежно при длительном ресурсе (20000 и более перекладок) вследствие наличия трения о поверхность датчика, имеет недостаточную точность замера продукта, требует управляемой перекладки мембраны и значительной жесткости мембраны, что не всегда приемлемо, особенно в высокочувствительных устройствах при низких давлениях накаливаемого продукта (5...10 мм вод.ст. необходимого, например, при продувке искровых камер датчик Че- ренкова) и при наличии перекладываемой мембраны с нулевой- жесткостью, перекладки которой начинают происходить при давлении 3-5 мм вод.ст,

Целью изобретения является повышение надежности путем исключения трения мембраны о сферические поверхности, уменьшение массы и габаритных размеров.

Указанная цель достигается посредством того, что в нишах корпуса выполнены расточки, перегородки выполнены в виде сферических перфорированных сегментов с проходными отверстиями и кольцевыми упорами с противоположной от мембраны стороны и установлены с возможностью взаимодействия с расточками ниш корпуса, а контакты датчиков крайнего положения мембраны установлены на перегородках со стороны, противоположной кольцевым упорам, торцовые стенки ниш вдоль оси корпуса выполнены с патрубками с осевым и поперечным каналами, а на внешней стороне патрубков выполнены крепежные буртики, причем выводы датчиков крайнего положения мембраны размещены в осевых

каналах патрубков, а впускные и выпускные клапаны соединены с их поперечными каналами.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен дозатор.

Дозатор содержит корпус 1 с нишами 2 и 4, впускными и выпускными 6 и 7 каналами и камерой постоянного объема, разделенной мембраной 8 на две полости 9 и 10. В

нишах 2 и 3 корпуса 1 размещены перегородки 11 и 12 и контакты 13 и 14 датчиков крайнего положения мембраны 8 с выводами. Впускные 4 и 5 и выпускные 6 и 7 каналы соединены с впускными 15 и 16 и выпускными. 17 и 18 клапанами. В нишах 2 иЗ корпуса

Iвыполнены расточки 19 и 20. Перегородки

I1и 12 выполнены в виде сферических перфорированных сегментов с проходными отверстиями 21 и кольцевыми упорами 22 с

противоположной от мембраны стороны и установлены с возможностью взаимодействия с расточками 19 и 20 ниш 2 и 3 корпуса 1, а контакты 13 и 14 датчиков крайнего положения мембраны установлены на перегородках 11 и 12 со стороны, противоположной кольцевым упорам 22. Торцовые стенки ниш 2 и 3 вдоль оси корпуса 1 выполнены с патрубками с осевыми 23 и 24 и поперечным каналами, а на внешней стороне патрубков

выполнены крепежные буртики 25. Причем выводы датчиков крайнего положения мембраны 8 размещены в осевых 23 и 24 каналах патрубков, а впускные 4 и 5 и выпускные 6 и 7 клапаны соединены с их поперечными

каналами.

При функционировании дозатора расходуемый продукт (газ) при открытом клапане 6 поступает по каналам 4 и 23 в полость 26, из которой через отверстия 21 поступает

в накопительную полость 10, и при открытом выпускном клапане 18 мембрана 8 перекладывается. При полной перекладке мембрана нажимает на контакторы 13 датчика. По его команде клапаны 16и 18эакрываются, а клапаны 15 и 17 открываются, в полость 9 подается газ с управляющим давлением. Мембрана 8 перемещается в обратном направлении и вытесняет накопленный продукт. Для обеспечения надежной работы

и обеспечения нескольких тысяч перекладок необходима, с одной стороны, абсолютно гладкая поверхность накопителя, а с другой стороны, требуется более или менее управляемый процесс перекладки. В крайних положениях мембрана как бы прилипает к сферической поверхности корпуса 1 за иск- 5 лючением поверхности перегородок 11 и 12. Перегородки 11 и 12 выполнены из материала с низким коэффициентом трения и в них равномерно по поверхности и радиально к оси сферы выполнены распределительные 10 отверстия 21. Полости 26 и 27 обеспечивают равномерное распределение накапливаемого продукта по отверстиям 21, а кроме того, обеспечивают удобный монтаж кабелей от контактов 13 и 14 соответствующих 15 датчиков.

В процессе накопления (сброса) в зоне перегородок 11 и 12 продукт равномерно бжимает мембрану 8, а вне этой зоны мембрана остается прилипшей к поверхности 20 накопителя, поэтому в начальный момент перекладки происходит перекладывание только в центральной зоне мембраны.

В дальнейшем по мере перемещения мембраны равнодействующая сила от со- 25 средоточенной нагрузки от давления в центральной части мембраны становится больше краевой силы сцепления мембраны с поверхностью корпуса и мембрана постепенно отлипает и тем самым обеспечивается 30 начальное равномерное управляемое ее перекладывание.

Перегородки 11 и 12 установлены заподлицо с поверхностью корпуса и тем са- мым исключается трение в местах 35 перехода.

Подгонка смежных поверхностей перегородок осуществляется при монтаже путем подгонки поверхностей упоров 19, 20 и 22. Буртики 25, расположенные соосно, обеспе- 40чивают удобный монтаж дозатора и требуемую прочность при минимальной массе и при любых виброударных нагрузках, воздействующих на дозатор в процессе его функционирования.

Формула изобретения

1.Мембранный дозатор, содержащий корпус с нишами, с впускными и выпускными каналами и камерой постоянного объема, разделенной мембраной на две полости, в нишах корпуса размещены перегородки и контакты датчиков крайнего положения мембраны с выводами, а впускные и выпускные каналы соединены с впускными и выпускными клапанами, отличающийся тем. что, с целью повышения надежности путем исключения трения мембраны о сферические поверхности, в нишах корпуса выполнены расточки, перегородки выполнены в виде сферических перфорированных сегментов с проходными отверстиями и кольцевыми упорами с противоположной от мембраны стороны и установлены с возможностью взаимодействия с расточками ниш корпуса, а контакты датчиков крайнего положения мембраны установлены на перегородках со стороны, противоположной кольцевым упорам.

2.Дозатор по п. 1.отличающийся тем. что с целью уменьшения массы и габаритных размеров, торцевые стенки ниш вдоль оси корпуса выполнены с патрубками с осевым и поперечным каналами, а на внешней стороне патрубков выполнены крепежные буртики, причем выводы датчиков крайнего положения мембраны размещены в осевых каналах патрубков, а впускные и выпускные клапаны соединены с их поперечными каналами.

Использование: в химическом машиностроении, в устройствах накопления и выдачи жидкого или газового продукта и точного его дозирования. Сущность изобретеяия: при функционировании дозатора расходуемый продукт поступает по каналам 22 и 20 в полость 16 и накопительную полость 2. При полной перекладке мембрана нажимает на