Дозатор жидкостей Советский патент 1981 года по МПК G01F11/00 

(54) ДОЗАТОР ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к дозаторам исподьзуемым для дозирования жидкостей, в том числе агрессивных с высокой текучестью, например четыреххлористого титана, трихлорсйлана примеияемьрс при производстве губчато го титана и кремния. Известен дозатор,содержалщй мерный цилиндр с разделительным порпшем и дэумя шариками, блок управления и два двухходовых клапана ОЗ Однако в -этом дозаторе в момент переключения клапанов шарик занимает среднее положение и возникает проход жидкости с входа на выход, что снижает точность-дозирования, особен но жидкостей с высокой текучестью. Известен дозатор, содержащий четы ре одноходовых клапана. В этом дозаторе за счет раздельного управления клапанами обеспечивается перекрытие потока, что исключает проход жидкости Г2. Однако коническое исполнение выходных отверстий цилиндра и свободно окатывающийся шарик при переключении клапанов или уменьшении перепада давления смещает положение поршня, что снижает точность дозирования, особенно жидкостей с высокой теку-г честью. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является дозатор, содержащий мерньШ цилиндр с плавающим поршнем, клапаны для впуска и выпуска жидкости с приводами, датчики положения поршня и блок управления ГзЗ« Недостатком известного дозатора является то, что он не обеспечивает автоматического режима работы с управлением дозирования на группе дозаторов. Цель изобретения - обеспечение автоматического режима работы с дискретным управлением дозирования на группе дозаторов. Указанная цель достигается тем, что блок управления выполнен в виде управляющей вычислительной машины, схемы И, трех схем коммутации клапанов, трех схем задержки, счетчика числа доз а впускной клапан выполне в виде двухходового .клапана, привод которого через первый вход первого блока коммутации и первую схему задержки связан с приводом первого выпускного клапана и выходом второй схемы коммутации, а через вторую схему задержки. - с первым входом второго и инверсным входом третьего блоков коммутации, вторые входы кото рых связаны с датчиками положения поршня и со входами счетчика числа доз, выход которого связан с управляннцей вычислительной машиной , соединенной через первый вход схемы И со вторым входом первого блока коммутации, причем второй вход схемы И через третью схему задержки связан с приводом второго выпускного клапана и выходом третьей схемы коммутации. На чертеже изображена схема описываемого дозатора. Дозатор состоит из мерного цилинд ра 1 с разделительным поршнем 2 и з порными шариками 3 и 4 по обеим сторонам поршня. Внутрь поршня встроен постоянный магнит 5. На входе дозиру емой жидкости установлен двухходовой клапан 6, оба ,выходных отверстия которого соединены со входами мерно цилиндра 1. На выходе дозируемой жид кости установлены два клапана 7 и Блок управления приводами клапанов содержит схемы 9,10 и 11 коммутации каждым клапаном 6,7 и 8 с входагш включения и выключения. Вход схемы 10 коммутации одного из клапанов 7 выполнен.инверсным, ее выход через схему 12 задержки и второй вход схем И 13 соединен со входом включения схемы 9, вход выключения которой сое динен через схему 14 задержки с вых дом cxeNfci М коммутации. Выход схемы 9 через схему 15 задержки соединен, с входами включения схем 10 и 1I ко мутации. На мерном цилиндре 1 установлены датчики 16 и 17 положения поршня, выходы которых соединены с входами выключен19я схем 10 и: 11 ком мутации соответственно и одновремен с входами счетчика 18 числа доз,выход которого соединен с УВМ Луправляющей вычислительной машиной), соединенной с первым входом схемы И 13. Дозатор ра:ботает следукяцим образом. Если в начале работы поршень 2 наз одится не в крайнем положении и не взаимодействует с датчиком 16 или 17, то жидкость начнет поступать в правую половину цилиндра 1,в результате чего поршень 2 пойдет влево, перекроет Запорным 1нариком 3 выходное отверстие цилиндра 1 и датчик 16 выдаст командный сигнал. Командный сигнал поступит на схему 10 коммутации и на счетчик 18 числа доз. С выхода схемы 10 через схему 12 задержки хемы И 13 и схему 9 коммутации поступит команда на включение привода двухходового клапана 6, в результате чего сработает клапан 6 и жидкость начнет поступать в левую часть цилиндра 1. Но так как оба выходных клапана 7 и 8 закрыты,то поршень 2 не перемещается. С включением схемы 9 коммутации с ее выхода через схему 15 задержки на инверсный вход управления включением схемы 10 коммутации поступает сигнал запрета включения и одновременно через ту же схему 15 задержки на вход включения схемы 11 коммутации поступает сигнал включения клапана 8. Клапан 8 отпирает выходной клапан и дозируемая жидкость из мерного цилиндра выталкивается движущимся поршнем 2. При подходе торшня к крайнему правому положению запорный шарик 4 перекрывает отверстие мерного цилиндра и отсекает дозу жидкости. С приходом поршня 2 в крайнее правое положение датчик 17 выдает командный сигнал, который включаетсхему 11-комму тации, а с ним и клапан 8. Сигнал выключения с выхода схемы I1 коммутации через схему 14 задержки поступает на вход выключения схемы 9 коммутации и отключает клапан 6. Время выбирается из расчета времени выключения катушки привода клапана и опускания шарика в седло, т.е. из расчета времени электромеханической постоянной клапана для обеспечения полного перекрытия потока жидкости. Сигнал выключения схемы 9 коммутации через схему 15 задержки формирует сигнал запрета включения схемы 11 коммутации и одновременно включает через инверсный вход схему 10 коммутации и соответственно клапан 7, Закрытый

двухходовой клапан 6 своим шариком запирает канал поступления жидкости напрямую через открытый клапан 7, Жидкость через открытый второй канал поступает в мерный цилиндр 1 и под давлением перемещает поршень 2 влево, вытесняя жидкость через открытый клапан 7. При цодходе к крайнему положению запорный шарик 3 перекрывает отверстие мерного цилиндра и отсекае дозу жидкости. С приходом поршня 2 в крайнее положение появляется командный сигнал датчика 16, который,поступая на вход выключения схемы 10 коммутации, выключает клапан 7. Сигнал выключения схемы 10 коммутации через схему задержки 12 формирует сигнал на включение схемы 9 коммутации через схему И 13. При отсутствии сигнала внешнего управления схема 9 коммутации включает клапан 6 и цикл повторяется.

Количество пропущенной жидкости подсчитывается суммирующим счетчиком 18, на вход которого поступают сигналы датчиков 16 и 17 положения поршня С выхода счетчика 18 информация поступает 9 ,управляющую вычислительную машину УВМ).

Формула изобретения

Дозатор жидкостей, содержащий мерный цилиндр с плавающим поршнем,клапаны для впуска и выпуска жидкости с приводами, датчики положения поршня и блок управления, отличающийся тем, чт.о с целью обеспечения автоматического режима работы с дискретным управлением дозирования на группе дозаторов, блок управления

выполнен в виде управляющей вычислительной машины, схем И, трех схем коммутации клапанов, трех схем задержка, счетчика числа доз, а впускной клапан выполнен в виде двухходо-

вого клапана, привод которого через первый вход первого блока коммутации и первую схему задержки связан с приводом первого выпускного клапана и выходом второй схемы коммутации,

а через вторую схему задержки - с первым входом второго и инверсным вхо- дом третьего блоков коммутации, вторые входы которых связаны с датчиками положения поршня и со входами счетчика числа доз, выход которого связано управлякнцей вычислительной машиной, соединенной через первый вход схемы И со вторым входом первого блока коммутации, причем второй вход схемы

И через третью схему задержки связан с приводом второго выпускного клапана и выходом третьей схемы коммутации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР № 617684, кл. G 01 Г 11/00, 1976 (прототип).