Устройство для дозирования жидкостей Советский патент 1982 года по МПК B01L3/02 G01F11/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ

1

Изобретение относится к лабораторному оборудованию, а именно к устройствам для дозирования жидкостей, и может быть использовано в практике научно-исследовательских лабораторий (биохимических, клинико-диагностических и других) для различных исследований.

Известно устройство для дозирования жидкостей, Б .котором поршень приводится в движение электродвигателем посредством рейки и понижающей зубчатой передачи. На валу, приводимом во вращение электродвигателем, установлен диск, по краю которого выполнены прорези, обеспечивающие прерывистый световой поток счетного электронного устройства. Число импульсов, отсчитываемых этим устройством, дает точное количество жидкости, выдаваемое бюреткой 1.

Недостатками такого устройства являются сложность конструкции, обусловленная наличием электродвигателя и понижающей зубчатой передачи, недостаточно высокая степень точности титрования, вызванная зависимостью от шага зубчатой передачи, низкие надежность и КПД.

Известно устройство для дозирования . жидкостей, в котором средством создания вакуума для отбора жидкости является насос с встроенным электроприводом. Количество отбираемой в пипетку жидкости контролируют с помощью фотоэлектрического следящего приспособления, автоматически отключающего насос, как только 5 столб жидкости прерывает луч света, пропущенный через пипетку на заданном уровне 21.

Недостатками такого устройства являются сложность конструкции, обуслов10ленная наличием источника питания, насоса с электроприводом и фотоэлектрического следящего приспособления, недостаточно вькокая точность дозирования, вызванная возможными перебоями в работе насоса, низкие надежность и КПД.

15

Известно устройство для дозирование жидкостей, включающее камеру для жидкости, снабл енную трубками с клапанами, и приспособление для набора и выдачи дозы 3.

20

Это устройство, выбранное в качестве прототипа, характеризуется недостаточно высокой точностью дозирования из-за применени/я в качестве приспособления для до25зирования ПОрШНЯ.

Целью изобретения является повышение точности и быстроты дозирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для дозирования, включающем

30 камеру для жидкости, снабженную трубками с клапанами, и приспособление для набора и выдачи дозы, последнее выполнено в виде зстановленной в камере пьезоэлектрической биморфной пластины, подключенного к ней блока задания импульса и блока контроля, соединенного -с блоком задакия импульса, нри этом блок контроля выполнен в виде подключенного к блоку задания импульса цифрового преобразователя и связанного с ним калиброванного индикаторного устройства.

Кроме того, зстройство снабжено установленной над пластиной камерой для жидкости и трубками с клапанами, при этом блок контроля содержит устройство задания дозы, подключеННый к нему счетчик импульсов, установленный между пластиной и выходом блока задания импульса и связанный с последним обратной связью.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид предлагае.мого устройства; на фиг. 1 --то же, вариант выполнения.

Устройство для дозирования включает камеру 1, содержащую встроенную в поперечном сечении пьезоэлектрическую биморфную пластинку 2, соединенную трубкой 3 с емкостью 4 для титрующей жидкости. Трубка 3 снабжеиа клапаном 5, регулирующим иодачу жидкости из емкости 4 в камеру 1. Напряжение на пластину 2 подается с блока задания имлульса, выполненного в виде источника 6 регулируемого напряжения через ключ 7. Подсчет числа импульсов, поданных на пластину 2, ведется блоком контроля, выполненным в виде цифрового преобразователя 8, и считывается в единицах объема с калиброванного индикаторного устройства 9.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании ключа 7 импульс с источника 6 подается на пластину 2 и пьезоэлектрический элемент ее изгибается вверх на строго пропорциональную амплитуде напряжения величину. При этом в предварительно заполненной титрующей жидкостью камере 1 создается избыточное давление, клапан 5 закрывается и из этой камеры вытесняется некоторый строго определенный объем жидкости. В следующий момент при подаче на пластину 2 импульса обратной полярности изгиб ее пьезоэлектрического элемента происходит в другом направлении, при это1М в камере 1 создается разрежение, кланан 5 закрывается и из емкости 4 через трубку 3 засасывается объем жидкости, равный по величине вытесненному. Таким образом камера 1 приводится опять в состояние готовности к следующему циклу. Одновременно в устройстве 9 отмечается объем вытесненной жидкости, зависящий также от величины амплитуды импульса. После замыкания ключа 7 устройство работает в автоматическом .режиме до прекращения дозирования, которое прерывается,

размыкание.м этого ключа. Устройство 9 показывает точное количество жидкости, выданное устройством.

Устройство может быть настроено только на выдачу дозы из камеры {, которая в этом случае может быть выполнена в виде цилиндра с пластиной, укрепленной в верхней его части, и днищем в виде конуса с дозирующим отверстием в вершине.

На фиг. 2 изображен один из вариантов выполнения устройства для дозирования жидкостей, включающего дополнительную камеру 10 со встроенной в поперечно.м сечении пьезоэлектрической биморфной пластиной 11, систему трубопроводов 12 с четырьмя клапанами 13-16, соединенную с емкостью 17 дозируемой жидкости. Напря-. жение на пластину 11 подается от блока задания импульса, который выполнен в виде генератора 18 прямоугольных импульсов, управляемого через блок контроля, выполненный в виде реверсивного счетчика Ш импульсов и устройства 20 задания дозы. Дозируемая жидкость направляется к трубке 21.

Устройство работает следующим образом.

При подаче прямоугольного импульса с генератора 18 на пластину И пьезоэлектрический элемент ее выгибается на величину, строго пропорциональную напряжению. Предположим, что она прогнулась вверх. При этом в нижней части камеры 10 возникает разрежение, вследствие чего клагган 13 закрывается, а клапан 14 открывается и некоторое количество жидкости из емкости 17 поступает в эту часть камеры. В верхней части Камеры 10 давление повышается и некоторый объем жидкости, поступившей предварительно в нижнюю часть ка.меры, выталкивается из нее и направляется к трубке 21.

При прогибании пластины 11 вниз разрежение создается в верху камеры 10, вследствие чего клапан 15 закрывается, а клапан 16 открывается и некоторый объем жидкости поступает в эту часть камеры. При этом в нижней части камеры давление повышается, вследствие чего клапан 14 закрывается, а клапан 13 открывается и некоторый объем жидкости, поступившей предварительно в эту часть камеры, выталкивается из нее и направляется к трубке 21.

Высокая разрешающая способность устройства, обзсловлениая возможностью строго регулировать степень изгиба пьезоэлектрической биморфной пластинки, позволяет дозировать любое необходимое количество жидкости заданием определенного числа прямоугольных и.миульсов на калиброванном устройстве задания дозы. Контроль количества дозирз емой жидкости осуществляется реверсивным счетчиком импульсов.

Кроме того, пьезоэлектрическая биморфная пластина обеспечивает высокую надежность в работе предлагаемого устройства, его быстродействие и повышение КПД.

Формула изобретения

1.Устройство для дозирования жидкостей, включающее камеру для жидкости,

снабженную трубками с клапанами, и приспособление для набора и выдачи дозы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстроты дозирования, приспособление для набора и выдачи до. зы выполнено в виде установленной в камере пьезоэлектрической биморфной пластины, подключенного к ней блока задания импульса и блока контроля, соединенного с блоком задания импульса.

2.Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что блок контроля выполнен в ви.де подключенного к блоку задания импульса цифрового преобразователя и связанного с ним калиброванного индикаторного устройства.

3.Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что оно снабжено установленной над пластиной камерой для жидкости и трзбками с клапанами.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок контроля содержит устройство задания дозы, подключенный к нему счетчик импульсов, установленный меледу пластиной и выходом блока задания импульса и связанный с последним обратной связью.

5

Источники информации, прннятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Франции № 227332, кл. В 01 L 3/02, 1976.

2.Патент ФРГ № 2613340, кл. В 01 L

0 3/02, 1977.

3.Патент Франции N° 2287272, кл. В 01 L 3/02, 1976.

J f

hi 1

V 77/7777/ 7,

фиг. /

rff

rff