Устройство для автоматического дозирования жидкостей Советский патент 1980 года по МПК G01F13/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ

717544 Пбстарлённая дель досгигабТся те ЧТО-извёЬтноё устройство снабжено блоком коррекций ; пЬгрешнЬс1ёй, йЙЙю чающим в себя трисхемы совпадения ива счетчика переменной емкости и одййтриггер, причём первые входы йёрвой и второй схем совпадения сое даЩнь с выходом г нератрра импульИов,вторыё входы первой и второй схём сЬвпадеНия соединены соответст B%W с гтрямум и инверсным выходами триггера,вход которого соединен с выхбдой Первого счетчика переменной ёмкости, в1Елход перв.ой схемы сов падения соедине.н с входом Г1ёрйо о счетчика переменной ёмкости,выход второй схемы совпадения соединен с SSXfOM 8 гйр15гЪ счётчй ка переменной емкостй и;с первым входом третьей /схешлусовладения, второй вход котороййоеДИнен с выходом второгосчет чика переменной емкости, а выход ШШДом cчйtйвaния блока записи и считывания. На фиг, 1 представлена структурн Гёйа предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока коррекции. Устройство содержит задатчик дозы 1, блок записи и считывания 2, генератор 3 прямоугольных импул сов, блок коррекции погрешности 4, блок управления шаговым двигателем 5, шаговый двигатель б, переДатлчн ый механизм 7, плунжерный дозйрую щий элемент 8 с клапаном. Блок коррекции погрешности 4 содержит tpH схемы совпадения 9, 10, 11,ива. сЧетчика переменной ем кбстй 12 и 13 и триггер 14. ;Работауе ройства осуществляет-, с я следующим Образом. ;;, В з ависимости от .углового шага двигатёЛя, пёр едаточного отношения между ва;т1Ьм двй1атёля и плунжером диаметра плунжера определяетс.я объ ная цена ийпульса; т, е. величина йШтйпет.гтврйщйя ОДнОйу шагу ;1зигателя или одному импульсу системы управле.нйя. Задаваемое значение дозы в единицах, соответствующих объемной цене импульса, вручную или автомат чески Вводится в задатчик дозы Д. По команде оператора или автоматичёскй .Значение дозы в виде злектри . Чёского ЦИФРОВОГО) сйгйала из задат чика дозы J подается на вход записи б лока:; записи и считывания 2, гд и за писывается. Как только в блоке 2 erK SS;eTfc ааг1йсанным какое-либо 1йсло, с выхода этого блока подает команда на генератор 3 ймпульсрв 3, который начинает гёне вагь импульсы. С выхода генератора импульсы пост упают на вход блока управления шаговым двигателем 5 й .бтрабатыв адатся шагЪвьм Дйигатёлём 6V который чёрезперёда1Ь ШЙ ЩвШЙ5Шй1$г«Я

i i - j fisfrffix -ханизм 7 перемещает плунжер дозирующего элемента 8. Происходит дозйрованде.. . Одноврем.енно с выхода генератора 3через блок коррекции, погрешности 4импульсы подаются на вход считы- ч . вания блока записи и,считывания 2. Как только на :входе считывания блока 2 бкажется число, равное поданному на вход записи от задатчика 1, чйсло, записанное в блоке 2, становится равным нулю, и с выхода блока 2 в генератор 3 подается сигнал, запрещагощий генерирование импульсов. Шаговый двигатель 6 Останавливается, и дозирование прекращается. После этого подается команда на реверс двигателя, происходит забор дозы, и плунжер дозирующего элемента 8 возвращается в исходное положение. Определяемое, например, конечным выключателем (на чертеже не показан). Таким образом, количество импульса N, прошедшее от генератора 3 к двигателю 6, paBHd числу, поданному от задатчика дозы 1 в блок 2 записи и считывания. . . , ... Однако, величина доэы, выданной дозирующим, элементом 8, может быть йе равна в точности значению, вводимому задатчиком дозы 1, в силу нали-. чия систематической погрешности устройства, определяемой неточностью изготовления или износом механических и деталей . Эта погрешность может быть разделена на две составляющие - погрешность не зависящую от велйчины.дозы, и погрешность, пропорциональну величине дозы. Первая составляющая в основном рпределяется . люфтами и мертвым .ходом в передаточном механизме 7 между валом двигателяб и плунжером дозирукицего элемента 8. В силу наличия люфтов и мертвого хода вал двигателя поворачивается на некоторый угол, т. -е. отрабатывает некоторое число импульсов (и) , . прежде чем начнутся перемещение плунжера и ведача дозы. Для-компенсации этрй составляющей погрешности блок коррекции 4 обеспечивает подачу на шаговый двигатель 6 избыточного количества импульсов, превышающего на П число, записанное в блоке 2. Вторая составляющая погрешности определяется неточностью изготовления диаметра плунжера а также накопленной погрешностью передаточного механизма 7. Например, если объемная цена импульса подсчитана для номинального диаметра плунжера Д, а наТ1згот6вление этого диаметра равен-Д, .то любое значение истинного диаметра плунжера, лежащее в поледопуска между Д и Д-Д, вызывает появление минусовой погрешности, значениекоторой тем больше, чем ближе истинный диаметр плунжера к

нижней границе поля допуска. Абсолютное значение этой погрешности про порционально величине перемещения плунжера/ т. е. величине дозы. Для компенсации этой составляющей погрешности блок коррекции 4 обеспечивает подачу на шаговый двигатель б количества импульсов., увеличенного на величину сравнению с числом, записанным в блоке 2, причем п пропорционально этому числу. .

Для каждого конкретного дозирутрщего устройства величины п и П легко могут быть получены при определении систематической погрешности;

Работа блока коррекции осуществляется cлeдsf oщим образом. Импульсы, приходящие на вход блока от reHepa тора 3, поступают на первые входы схем совпадения ,9 и 10. Первоначальное состояние триггера 14 таково/ что прохождение импульсов через схему 10 разрешено, а через схему 9 запрещено. С выхода схемы 10 пульсы поступают на вход c4eT4kKa 12. Как только в счетчик будет введено импульсов, сигнал с выхода X счетчика переведет триггер 14 в состояние, открывающее схему 9 и закрывающее схему 10. Поступление импульсов вход счетчика 12 прекратится,и начнется поступление импульсов с выхода схемы совпадения 9 через схему совпадения 11 на вход считывания блока 2. Таким образом/ этот узел блока коррекции погрешности обеспечивает; : начало считывания только после т( го, как в шаговый двигатель пройдет h импульсов. Счетчик импульсов 12 выполняется с регулируемой емкостью/ ,так, что может быть любым числом

мeждy 1 J,oпpeдeляeмым минимально . j

возможной погрешностью, и ,опрёдёляег им максимально возможной погрешностью. :; V

Импульсы с выхода схемы совпадения 9 поступают на входы счетчика 13 и схемы совпадения 11. Пока счетчик 13 не заполнен, схема совпадения 11 открыта и обеспечивает поступление to пульсов на вход считывания блока 2, При каждом заполнении счетчика. 13 с его выхода на схему совпадения 11 . поступает запрещаквдий импульс/ что вызывает пропуск очередного импульса в последовательности, проходящей через.схему 1 на вход считывания . блока 2. Это равноценно поступлению лишнего импульса в. шаго- ;,;.::., вый двигатель, чем достигается компенсация минусовой погрешности, вызываемой минусовым отклонением истийного значения диаметра плунжера от номинального. Число лишних имп льсовм 2 зависит от емкости счетчика 13 и, кроме того, пропорционально Общему количеству импульсов, проходящих через блок коррекции, т. е. величине дозы. Счетчик импульсов

13 также выполняется с регулируемой емкостью, так чтоИ может изменяться от нуля до значения, соответствукяцегс минимально возможному диаметру плунжера. Введение в устройство дЛя дозирования блока коррекции погрешности позволяет снизить требования к точности изготовления передаточног;о механизма и дозирующего элемента и упростить их конструкцию, исключив необходимость в безлюфтовых передачах. Одновременно введение этого .блока повышает точность дозирования, позволяя довести значение систематической погрешности до ее теоретического минимума-величины, равной объемной цене импульса.

Наличие в блоке коррекции регулируемых элементо-счетчиков переменной емкости упрощает настройкУ: устройства, которая может осуществляться по результатам измерения систематической погрешности готового устройства. Это также повышает точность и надежность работы устройства, его

ремонтопригодность и увеличивает срок службы устройства, поскольку любые изменения систематической погрешности врезультатё йзноса деталей устройства при эксплуатации или

Замены деталей при ремонте могут быть скомпенсированы соответствующей регулировкой блока коррекции по результатам измерения систематической погрешности при периодических проверках ycтpJЭйcтвa.

Формула изобретения

Устройство для автоматического 40 ДОзирОвания 1жйдкостей, содержащее

плунжерный дозирукиций элемент с :.клапаном, шаговый двигатель, кинематически связанный с дозирующим - элементом/ и последовательно соединенные задатчйк дозы, блок записи и считывания, генератор импульсов, блок управления шаговым двигателем, о-Т л и ч ающее ся тем, что, с целью повьБиемия точности дозирования и упрощения конструкции, оно

50 снабжено блоком коррекции погрешностей, включающим в себя -ери схемы совпадения, два счетчика переменной емкости и один триггер, причем первые входы первой и второй схем сов55 падения соединены с выходом генера- тора импульсов, вторые входы первой |и второй схем совпадения соединены соответственно с прямьы и инверсным выходами триггера, вход которого сое60 динен с выходом первого счетчика переменной емкости, выход первой схемы с овпадения соединен с вхрдом первого счетчика переменной емкости, выход вторОй схемы совпадения соединен 65 с входом второго счетчика перемен.ной.емкости-и с первым входом третьей дхбмй совпадения, второй вход которой соединён с выходом второго счетчика переменной емкости, а выход - с входом считывания блока записи .и считывания.- .

Источники информации ,. прин.ятые во внимание при экспертизе . 1. 1Сай А.Й. и Канторович A«G.

Мерные и дозирующие устройства для клинико-диагностических лабораторий. Л,, медицина, 1970, с.-,79-9.1.

2.T.fAegfargree идр-А voEumetr-ic dee-iver-эог sampE-ihgSistern or manual ме. or ufx -(iln a-time siiared coniDufer.-C1iettiica& 3nstrumentciUon|iQ72,T.pl4,/iH

. . . .(ftjtorw an,).

ЛЩШШШ.ЛHm генератора 3

-.5,