Устройство для дозирования жидкости Советский патент 1993 года по МПК G01F13/00 

Изобретение относится к области насо- состроения, касается мембранных насосов- дозаторов и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства в процессах дозирования.

Целью изобретения является расширение диапазона дозирования.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для дозирования жидкости.

Устройство содержит три блока 1, 2, Зс мерной емкостью 4, входным 5 и выходным 6 клапанами, причем мерная емкость 4 разделена мембраной 7 на рабочую 8 и приводную 9 (управляемую) полости, рабочая из которых через соответствующие каналы 10 сообщена с входным 5 и выходным б мембранными клапанами, а управляемые (приводные) лолости 9 мерной емкости 4 и мембранах клапанов подключены через соответствующие магистрали 11, 12,13, 14. 15 к распределительному узлу 16 с пневматическими входами 17 (+РПИТ) и 18 (-Рпит). Блок 2 и 3 снабжен идентичным сообщением рабочей полости 8 мерной емкости 4 с входным 5 и выходным 6 мембранными клапанами. Распределительный узел 16 снабжен распределителями с пневматическими входами (на чертеже не показано), выходы которых по магистралям 11, 12, 13 подключены к управляемой полости мерной емкости 4 блоков 1, 2, 3. Управляемые полости входного и выходного мембранных клапанов блока 1,2,3 подключены к соответствующим каналам 14, 15. Магистрали 14, 15 подключены к соответствующим распределителям (распределители на чертеже не показаны). Магистраль 14 вместо распределителя может быть подключена к задатчику давления.: Распределители могут быть выполнены, например, в виде элементов ЭСЭППа П1ПР5, к одному входу которого подключен вакуум, а ко второму - давление. Выходы распределителей непосредственно подключены к каналам 11, 12, 13,14,15. Распределители к каналам 11,12, 13, 14, 15 могут быть подключены через пневматические реле, элемент УСЭППа. В этом случае на распределитель подают только давление питания, а на пневматическое реле - давление и вакуум.

Мерные емкости 4 блоков 1,2, 3 выполнены различных объемов, по закону геометрической прогрессии и соответствуют числовому ряду 1, 2, 4... или 1, 3, 9... Если дозируется одна жидкость, то устройство для дозирования жидкости может иметь один входной 5 и один выходной 6 клапан, а мерных емкостей 4 может быть несколько.

соединенных параллельно или последовательно в одном или нескольких блоках,

Устройство для дозироаания жидкости включается в работу путем подачи энергии

питания.

В исходном состоянии перед началом работы распределительный узел автоматически по программе или вручную с помощью тумблеров (на чертеже не показано) выдает

давление во все приводные полости. Под силовым воздействием давления сжатого воздуха мембраны 7 прогибаются вниз и закрывают проходы для дозируемой жидкости. Объемы рабочих полостей 8 равны нулю.

Процесс заполнения жидкостью рабочих полостей 8 осуществляется следующим образом,

Распределительный узел 16 выдает сигнал в виде вакуума в магистраль 14 и во.все приводные полости входных клапанов 5. Мембраны клапанов 5 под силовым воздействием вакуума прогибаются вверх и мерные емкости 4 всех блоков 1,2,3 гитовы для забора жидкости. Если необходимо заполнить и отдозировать объем мерной емкости 4 блока 1, то распределительный узел 16 выдает сигнал в виде вакуума только в магистраль 11 блока 1. Несмотря на то, что все входные клапаны 5 открыты, заполнение рабочей полости 8 осуществляется только в блоке 1. После этого входные клапаны 5 закрывают путем подачи давления с распрёделительного узла 16 в магистраль 14. Мерная емкость 4 блока 1 готова к выдаче дозы. Для этого в приводную полость 9 мерной емкости 4 достаточно подать давление, если выходные клапаны 6 подключены к задатчику давления или предварительно открыть выходной клапан 6, если он подключен к распределителю. Для этого распрёдели- телцный узел 16 выдает сигнал в виде вакуума в магистраль 15. Несмотря на то, что все

выходные клапаны 6 будут открыты, доза будет выдана только из рабочей полости 8 мерной емкости 4 блока 1.

Аналогичным образом можно выдать дозу из мерных емкостей 4 двух или трех

блоков. Для этого достаточно подавать сигналы в йиде давления и вакуума в1 приводные полости 9 мерных емкостей 4 двух или трех блоков одновременно (т.е. а магистрали 11,12 или 11,12,13). Если мерные емкости 4 блоков 1,2,3 равны 1 см3,2 см3 и 4 см3, то можно получить семь различныхдоз, равных 1 см3, 2 см3, 3 см3, 4 см3,5 см , 6 см3 и 7см3.

Максимальное количество доз m где m - количество доз;

2 - величина, характеризующая во сколько раз каждая следующая мерная емкость последующего блока больше мерной емкости предыдущего блока; п - количество мерных емкостей.

m 23 - 1 7.

Если каждая следующая мерная емкость 4 в три раза больше предыдущей мерной емкости 4, т.е. объемы равны 1 см3,3 см и 9 см3, то максимальное количество доз определяется по известному математическому выражению геометрической прогрессии:

m

Зэ-1 3-1

где п - количество мерных емкостей 4, если п 3, то

33-. 26 3-1

m

13

3-1 2

Такое количество доз можно получить при наличии трех мерных емкостей 4, если их рабочие полости 8 соединены между собой и имеют только один входной 5 и один выходной б клапаны. В этом случае клапаны блоков 2 и 3 отсутствуют, а рабочие полости мерных емкостей 4 блоков 2 и 3 подключены к каналу 10. Заполнение рабочих полостей 8 мерных емкостей 4 и их опорожнение осуществляется аналогичным образом, но имеется отличие при формировании дозы равных четным числовым значениям. Если необходимо выдать дозу, равную см3 то достаточно сначала открыть входной клапан 5, заполнить рабочую полость мерной емкости 4 блока 1, закрыть входной клапан 5, открыть выходной и, подав сигнал в виде давления в магистраль 11, вытеснить жидкость из мерной емкости 4 блока 1, Если необходимо выдать дозу, равную 2 см3, то необходимо аналогичным образом заполнить рабочую полость 8 мерной емкости 4 блока 2, открыв входной клапан 5, затем подать вакуум в магистраль 12 и заполнить рабочую полость 8 жидкостью мерной емкости 4 блока 2, Затем закрыть входной клапан 5 и подать вакуум в приводную полость 9 мерной емкости 4 блока 1. При этом жидкость из мерной емкости 4 блока 2 заполнит рабочую полость 8 мерной емкости 4 блока

1. Затем открывают выходной клапан 6 и подают давление в магистраль 12. При этом жидкость из объема, равного 3 см , заполнила объем, равный 1 см , а остаток, равный 2 см3 будет отдозирован. Если необходимо 5 отдозировать объем 3 см3, то заполняют жидкостью мерную емкость блока 2 и вытесняют ее и т.д. Таким образом, складывая и вычитая в различных сочетаниях объемы жидкости можно с помощью трех мерных

0 объемов получить 7 или 13 вариантов доз.

Таким образом, за счет введения по меньшей мере второго блока с идентичным сообщением рабочих полостей мембранной

5 емкости с выходным и входным мембранными клапанами и дополнительного распределителя с пневматическими входами, а также выполнение рабочей полости мерных емкостей с различными объемами, удается рас0 ширить диапазон дозирования.

Формула изобретения Устройство для дозирования жидкости, содержащее первый блок с мерной емкостью, входным и выходным мембранными

5 клапанами, причем мерная емкость разделена мембраной на рабочую и приводную полости, рабочая из которых через соответствующие каналы сообщена с входным и выходным мембранными клапанами, а уп0 равляемые полости мерной емкости и мембранных клапанов подключены через соответствующие магистрали к распределительному узлу с пневматическими входами, отличающееся тем, что, с целью

5 расширения диапазона дозирования, в него. введен по крайней мере второй блок с идентичным сообщением рабочей полости мерной емкости с входным и выходным мембранными клапанами и дополнитель0 ный распределитель с пневматическими входами, который подключен к управляемой полости мерной емкости второго блока, а управляемые полости входного и выходного мембранных клапанов второго блока

5 подключены соответственно к магистралям входного и выходного клапанов первого блока, причем рабочие полости мерных емкостей выполнены с различными объемами.

0

Сущность изобретения: рабочие полости мембранных мерных емкостей каждого блока (1, 2, 3), соединены через каналы с рабочими полостями входного и выходного мембранных клапанов соответствующего блока (1, 2, 3). Управляемые полости входных мембранных клапанов и выходных мем- бранных клапанов соответственно объединены и подключены через соответствующие магистрали к распределительному узлу с пневматическими входами. Управляемые полости мембранных мерных емкостей первого и второго блоков подключены соответственно к распределительному узлу и к дополнительному распределителю. Подключая мерные емкости различного объема, изменяют дозу. 1 ил.