Измерительное дозирующее устройство Советский патент 1982 года по МПК G01F11/04 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ ДОЗИРУЮШЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к расходоме ным и дозирующим устройствам, работающим на жидкой среде, вводимой в техно логический объект, и может быть использовано в химической, нефтяной и газовой промышленности. Известен дозатс периодического действия, содержащий впускной и выпускной электромагнитные клапашл, установленные в питающем резервуаре и мерной камере, и систему управления клапанами 1 . Недостатком данного устройства явдя ется сложная кинематическая схема, что существенно снижает показатели надежной работы Кроме того, наладка и регулировка его в процессе эксплуатации требует определенного профессионального уровня,. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является измерительное дозирующее устройство, содержащее корпус с клапанной группой, установленный в корпусе дифференциальный поршень, источник дозируемой среды под давлением и счетчик количества дозируемых порций С 2. Однако известное устройство имеет сложную конструкцию, для работы которого необходим источник электрической энергии. Кроме того, наличие электрических контактов ограничивает область применения устройства, в частности, в нефтяной и газовой промышленности. Устройство содержит определенное количество самостоятельных элементов, соединенных между собой трубками, прокладками и электрическими проводниками, поэтому степень герметичности устройства довольно низкая, в то же время стоимость высока, Целью изобретения является повьпие- ние надежности и упрощение конструкции. Эта цель достигается тем, что в измерительном Дозирующем устройстве, содержащем корпус с клапанной группой, установленный в корпусе дифференциальный порщень, источник дозируемой среды под давлением и счетчик количества до- 397 зируемых порций, клапанная группа выполнена в виде неравноплечего рычага, установленного перпендикулярно поршню, входного клапана, установленного соосно поршню и шарнирно подсоединенного к большему плечу рычага между его концом и точкой опоры, выходного клапана, шарнирно подсоединенного к концу малого плеча рычага, якоря из магнитного материала, прикрепленного к концу большого плеча и установленного между введенными в полость корпуса постоянными магнитами, пружины и тяги с упорной шайбой, установленной в поршне, при это пружина одним концом прикреплена к ры.чагу, а другим - к тяге. На чертеже показано измерительное дозирующее устройство. Устройство содержит корпус 1 с вход ными и выходными патрубками и размещенным внутри рычагом 2, качающимся на опоре 3, причем рычаг 2 заканчивает ся якорем 4 из магнитного материала, перемещающимся между двумя постоянными магнитами 5, а по обе стороны опоры 3 к рычагу 2 шарнирно присоединены входной и выходной клапаны 6 и 7, -К корпусу устройства крепится мерный цилиндр а, в котором перемещается дифференциальный порщень 9, герметично разделяющий полости А и Б и окружающую среду уплотнительными элементами 10.К рычагу 2 соосно с входным кла паном 6 шарнирно присоединена пружина 11,заканчивающаяся тягой 12с упорной шайбой 13. Donoj Tb Б мернэго цилиндра с помощью трубопровода 14 соединена с входом устройства, а малый диаметр дифференциального порщня, выве денный из внутренней полости устройст- ва, заканчивается штоком 15, который контактирует со счетчиком двойных хо дов 16, фиксирующим количественную величину расхода рабочей среды. Дифференциальный поршень 9 содержит в своем составе упоры 17 и 18. Измерительное дозирующее устройство работает следующим образом . В исходном состоянии якорь 4 может занимать только два устойчивых положения, будучи притянутым или к одному ил к другому магниту 5, в зависимости от чего будет закрытым или входной 6, или выходной клапан 7. . Когда закрыт входной клапан 6, якор 4 притянут к нижнему магниту 5, в этом случае входное давление среды, подаваемой в камеру Б по трубопроводу 14, приводит в движение дифференциальный 3 поршень 9 снизу вверх, и через открытый выходной клапан 7 жидкость удаляется из полости А. Скорость удаления жидкостей из полости А зависит от перепада дав ления между входом и выходом, а также от величины проходного сечения выходного канала. Двигаясь вверх, дифференциальный порщень 9 в конце своего хода начинает синхронно перемещать шайбу 13 за счет упора 18 и связанную с ней пружину 11 (точнее один конец пружины). Второй конец пружины 1, жестко связанный с рычагом 2 и клапаном 6, остается неподвижным, поскольку рь1чаг 2 занимает устойчивое положение в результате действия силы притяжения якоря 4 к нижн му магниту 5 и силы воздействующей на площадь поперечного сечения седла клапана 6 от перепада давления на нем (вхо/хное давление больше давления в камере А). Пружина 11 сжимается, запасая потенциальную энергию до тех пор, пока ее величина не станет достаточной для преодоления сил, удерживающих рычаг 2 в устойчивом состоянии. Процесс переброса рычага 2 из этого состояния в другое под действием эйергйи пружины происходит практически скачком, поскольку движение рычага 2 происходит при условия эффективного возрастания сил притяжения якоря 4 к верхнему магниту 5 и перепадом.давления, действующим на выходной клапан 7. После переброса рычага 2 клапан 6 открыт, а клапан 7 закрыт. В этом случае давление в полости А также, как и в полости Б, становится равным по величине входному. При этом условии за счет разности площадей дифференциального порщня последний начнет перемещаться вниз, тем самым удаляя жидкость из полости,Б по тубопроводу 14 во входцую полость. В свою очередь, происходит заполнение полости А через открытый входной клапан 6, Так же как и Б первом случае в конце своего хода дифференциальный поршень с помощью упора 17 приведет вдвижениетягу 12, которая, в свою очередь, будет растягивать пружину 11, тем самым запасая в ней энергию для переброса рычага 2 в другое состояние. При достижении необходимого усилия пружиной 11 рычаг 2 скачком перебрасывается в первоначальное устойчивое состояние,при котором клапан 6 закрывается, а клапан 7 открывается. Процесс переброса рычага 2 из одного устойчивого состояния в другое периодически повторяется, а шток 15 дифференпиаоьного поришя совершает возвратнопоступательные движения. Таким образом, зная объем удаля:емой среды за один цикл работы предлагаемого устройства и количество совершенных механизмом циклов, по счетчику подсчитывается суммарный расход среды за интересуемый отрезок времени. Предлагаемое измерительное дезируюшее устройство имеет высокую надеяшость рабо1Ы в условиях взрывоопасной среды и просто по своей конструкции. Формула изобретения Измерительное дозирующее устройство содержащее корпус с клапаннойJгpyппoй, установленный .в корпусе дифференциальный поршень, источник дйзируемой среды под давлением и счетчик количества до вируемых порций, отличаюшеее с я тем, что, с целью повышения надежности и упрошения конструкцки, клапанная группа выполнена в виде неравноплечего рычага, установленного перпендикулярно, поршню, входного клапана, установленного соосно поршню и шарнирно подсоединенного к больш яиу плечу рычага между его концом и точкой onopfeir, выходного клапана, шарнирно подсоединенного к концу малого плеча рычага, якоря из магнитного материала, прикрепленного к концу большого, плеча и установленного между введенными в полость корпуса; постогюнымн магнитами, пружины и тяги с упорной шайбой, установленной в поршне, при этом пружина одним концом прикреплена к рычагу, а другим - к тяге. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 195156, кл. Q О1 F 11/28, 1976. 2.Патент США № 416275О, кл. 222-25G, 1977 (прототип).