Автоматическое устройство для заливки электролита в аккумуляторы Советский патент 1993 года по МПК H01M2/36 

vt

00

и

Использование: производство и эксплуатация аккумуляторов. Сущность изобретения: устройство содержит мерную камеру 1 с нижним 4 и верхними 5 датчиками уровня жидкости. В крышке камеры закреплены заливные патрубки, Датчики уровня жидкости связаны с системой управления электромагнитными клапанами 15, 18 и 19. Клапан 15 установлен на питающем трубопроводе 14. Нижние торцы заливных патрубков 13 расположены на уровне нижнего датчика уровня жидкости. В верхней части мерной камеры размещен трубопровод 16 для подачи сжатого газа. Патрубок 17 соединяет верхнюю часть мерной камеры с атмосферой. В днище мерной камеры может быть выполнен сливной патрубок. Дана формула для определения разницы уровней нижнего 4 и каждого верхнего 5 датчиков. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л С

111

tf я ;Н

Р

./ 4

20

ы

Шиг.1

Изобретение относится к области автоматического дозйрования жидкости, где требуется многоточечный одновременными регулируемый разлив жидкости, и может быть применено, в частности, для дозйрования электролита в щелочные и кислотные аккумуляторы.

Известно автоматическое устройство для , заливки аккумуляторной батареи, содержащее раму, внутри которой размещена рейка, на последней установлены кронштейны с возможностью продольного перемещения их относительно рейки, распределительный коллектор с электромагнитным клапаном, сообщенный посредством трубопроводов со сливными патрубками, которые связаны с кронштейнами. Крайние сливные патрубки снабжены, двумя электродами датчиков уровня, установленными на одном уровне.

Недостатком данного устройства является размещение электродов на одном уровне, на малом расстоянии друг от друга (15 мм), от электролита, так как в случае смачивания электролитом переходной поверхности между электродами может произойти замыкание электродов, что снижает надежность устройства. Сложная система крепления сливных патрубков требует значительных временных затрат для настройки устройства перед заливкой другого типа аккумуляторной батареи.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности и достигаемому результату является автоматическое устройство для заливки электролитом аккумулятора, содержащее мерную камеру, впускной и электромагнитные клапаны, установленные на питающем-и расходном трубопроводах, датчики уровня жидкости, размещенные в мерной камере, и связанные с системой управления электромагнит- ными клапанами и коллектор с установленными в верхней его части сливными патрубками, состоящими из двух частей, нижней прямой и верхней изогнутой. Внутри .заливных патрубков в стенке коллектора выполнены калиброванные отверстия, сечение которых в 3 раза меньше диаметра патрубка,

Заливка электролита, осуществляется под действием собственного веса электролита, находящегося в мерной камере,

.Недостатком.прототипа является наличие сливного патрубка и коллектора, так как при переходе на другой вид электролита, например, с кислотного на щелочной, электролит оставшийся в мерной камере, сливном патрубке и в коллекторе должен быть удален, но при заливке нового электролита

дозировка будет нарушена, потому что часть электролита, предназначенная для аккумулятора останется невытесненной.

Кроме того, размещение сливного трубопровода и коллектора ниже мерной камеры ведет к тому, что невытесняемый объем электролита способствует возникновению коррозионных процессов, что снижает надежность устройства. На самом низком

уровне находится сливной трубопровод, при удалении электролита потребуется демонтаж электромагнитного клапана на трубопроводе, что также снижает надежность устройства.

Прототип имеет значительные габариты, так как это устройство обладает работоспособностью только при условии размещения мерной камеры, сливного трубопровода, коллектора и аккумулятора на.

разных уровнях.

Наличие в заливочных патрубках калиброванных отверстий, диаметр которых значительно меньше диаметра самих патрубков и то, что заливка осуществляется

под действием собственного веса, делают- известное техническое решение малопроизводительным.

Целью изобретения является повышение точности дозйрования путем сокращения паразитного объема электролита в устройстве, повышение надежности путем уменьшения поверхностей, контактирующих с электролитом в нерабочем состоянии и сокращения габаритов и повышение производительности..

Указанная цель достигается тем, что в автоматическом устройстве для заливки электролита в аккумуляторы, содержащем мерную камеру с датчиками уровня жидкости, связанными с системой управления, электромагнитные клапаны, один из которых установлен на питающем трубопроводе, и заливные патрубки, соединяющие мерную камеру с аккумулятором, заливные

патрубки закреплены на крышке мерной камеры, при этом нижний торец патрубка расположен на уровне нижнего датчика, в верхней части мерной камеры установлен трубопровод подачи сжатого газа, снабженный управляемым электромагнитным клапаном. Верхняя часть мерной камеры соединена с атмосферой патрубком, который снабжен управляемым электромагнитным клапаном.

В автоматическом устройстве разница уровней каждого из верхних и нижнего датчиков определяется из выражения H h+ Ah,

где h -g ;

Ah

IV:

з.п.

S - площадь мерной камеры;

V - объем электролита для определенного типа аккумулятора, заданный объем;

h - высота электролита заданного объема в мерной камере;

V3.n. - внутренний объем заливного патрубка, расположенный выше уровня h;

Ah- расстояние, на которое должен быть смещен верхний датчик относительно высоты h.

Еще одной целью изобретения является упрощение замены электролита и промывки.

Указанная цель достигается тем, что в днище мзрной камеры имеется слитной патрубок.

По сравнению с прототипом, заяглеч- ное техническое решение имеет отли .и- тельные существенные признаки, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию изобретения новизна.

Закрепление заливных патруГков в крышке мерной камеры, установка -,х ниж- них торцов соответственно положению нижнего датчика, снабжение мерн камеры трубопроводом сжатого газа патрубком, соединяющим камеру с атмосферой, а также наличие управляемых электромагнит- ных клапанов позволяет:

во-первых, иметь малый паразитный объем электролита, равный сумме объемов внутренних- полостей патрубков выше уровня h, что составляет незначительную част-, от заливаемого объем; такой объем несложно посчитать и учесть при определении объема электролита, необходимого для заливки конкретного типа аккумулятора, что повышает точность дозирования;

во-вторых, позволяет сократить поверхность, контактирующую с электролитом при нерабочем состоянии, эта поверхность равна площади днища камеры и узкой полости стенок мерной камеры, высота которых рав- на уровню нижнего датчика.

За счет того, что основные элементы конструкции размещены в мерной камере, данное устройство имеет удобную малога- баритную компоновку.

Благодаря тому, что устройство компактно, малогабаритно и в нем используют принудительную циркуляцию, время заливки сокращается, что повышает его производительность.

Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию изо- бретения положительный эффект.

Заявленное техническое решение характеризуется новой совокупностью признаке, при этом проявляются новые свойства, неизвестные из предшествующего уровня техники.

Вышесказанное позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию существенные отличия.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено автоматическое устройство для заливки электролита в аккумуляторы; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устро 1СТВО содержит мерную камеру 1, в крышю 2 камеры за реплены заливные патрубки 3. В мерной камере установлены датчики уровней жидкости. Нижний датчик А - оГщий для всех типов аккумуляторов - м верх ;ие датчики 5, каждый из которых установлен соответственно определенному типу аккум лятора. Заливные патрубки 3 выполнеь ы разъемными, место разъема находится выше верхних датчиков 5. Верхний изогнутый участок 7 патрубка 3 снабжен диафрагмой 8 для корреляции проходного.сечения. Центры выходных отверстий 9 патрубков 3 расположены концентрично относительно подводящих каналов 10 с установленными в них воронками 11 элементов 12 аккумуляторной батареи. Торцы нижних участков 13 заливных патрубков установлены на уровне датчика 4. В нижней части мерной камеры установлен питающий трубопровод 14, снабженный электромагнитным клапаном 15. В верхней части мерной камеры установлены трубопровод 16 подачи сжатого гава и патрубок 17, соединяющий мерную камеру с атмосферой. Трубопровод 16 и патрубок 17 снабжены соответственно электромагнитными клапанами 18 и 19, связанными с системой управления (на чертеже не показана). В днище камеры 1 имеется сливной патрубок 20,а напротив питающего трубопровода 14 закреплен волнорез 21.

Для обеспечения точности дозирования определяют разницу уровней каждого из верхних и нижнего датчиков. Зная объем конкретного аккумулятора V и площадь мерной камеры S, определяют высоту h, на которую поднимется заданный объем электролита в мерной камере. Чтобы обеспечить вытеснение заданного объема через заливные патрубки, определяют, на сколько необходимо сместить верхний датчик относительно высоты h. Для этого суммарный объем внутренних полостей патрубков выше уровня S Vs.n. делится на величину площади S мерной камеры. Разница уровней

верхнего и нижнего датчиков в конкретном случае равна сумме двух высоты - h и Д h.

Устройство работает следующим образом,.

Включают электросис тему управления, после чего открываются электромагнитные клапаны 15 и 19 на питающем трубопроводе 14 и патрубке 17, электролит начинает поступать в мерную камеру и по мере ее заполнения вытесняет воздух через патрубок 17 в атмосферу. В тот момент, когда электролит достиг датчика 5 верхнего уровня, электромагнитные клапаны 15 и 19 закрываются, подача электролита прекращается. По сигналу датчика 5 открывается электромагнит-, ный клапан 18 на трубопроводе 16 сжатого газа. Начинается заливка аккумуляторной батареи 12. Газ давит на электролит и через заливные патрубки 3 вытесняет электролит в аккумулятор 12. Когда электролит достигнет уровня нижнего датчика А, электромагнитный клапан 18 закрывается, заливка окончена.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявленное устройство за счет сокращения паразитного объема электролита в мерной камере и возможности учета этого объема с достаточной точностью, позволяет осуществлять точную дозировку, причем на точность дозирования не влия ют промежуточные операции, такие, например, как промывка мерной камеры или замена электролита.

После заливки аккумулятора устройство находится в нерабочем состоянии. Электролитом заполнены только заливные патрубки, внутренняя поверхность которых невелика, и днище камеры до уровня нижнего датчика. В случае длительного простоя устройство позволяет сбросить электролит .через сливной патрубок, что сокращает поверхность, контактирующую с электролитом, до минимума. В случае интенсивной эксплуатации устройства в самых неблагоприятных условиях находится нижняя часть заливных .патрубков. В устройстве предусмотрен разъем, позволяющий делать замену отработанных патрубков. Возможность сокращения поверхности, контактирующей с электролитом в нерабочем состоянии, повышает надежность устройства.

Размещение заливочных патрубков в мерной камере позволило сократить габариты устройства, а использование принудительной циркуляции - уменьшить время заливки, что повысило производительность.

Кроме того, устройство обладает работоспособностью независимо от места и уровня его размещения в производственном помещении и может быть использовано

в промышленности, где требуется многоточечный одновременный и регулируемый разлив жидкостей, что делает предложенное устройство технологически универсальным.

Формула изобретения

электромагнитными клапанами, один из котот, рых установлен на питающем трубопроводе, и заливные патрубки для соединения мерной камеры с аккумулятором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дозирования путем сокращения паразитного объема электролита, повышения надежности путем уменьшения поверхностей, контактирующих с электролитом в нерабочем состоянии, сокращения габаритов и повышения производительности, заливные патрубки закреплены на крыше мерной камеры, нижний торец патрубка расположен на уровне нижнего датчика, в верхней части мерной камеры установлен трубопровод подачи сжатого газа, снабженный управляемым электромагнитным клапаном, верхняя часть мерной камеры соединена с атмосферой патрубком, который снабжен управляемым электромагнитным клапаном.

гдеЬ |;

Ah

2V:

з.п..

S - площадь мерной камеры; V - объем электролита для определенного типа аккумулятора, заданный объем;

h - высота электролита заданного объема в мерной камере;

V3.n. - внутренний объем заливного пат- рубка, расположенный выше уровня h;

A h - расстояние, на которое должен быть смещен верхний датчик относительно высоты h.

Фиг