Пневматический порционный дозатор жидкостей
Патент 994957
Авторы
Пневматический порционный дозатор жидкостей
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОВРКтКНИЯ ",994957
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 090481 (21) 3265063/23-26 ($1) М. КП. с присоединением заявки Нов
G 01 N 1/14
G 01 F 11/08 (23) Пркоритет—
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 070283. Бюллетень Мо 5
Дата опубликования описания 07.0283
1$З)УДК 542.3
1088.8) (72) Авторы изобретения
Ф.Г.Максудов. Ф.A.-P.Искендер-заде. А.И.Кенг рлйййккй и В.М.Мирсалимов
Специальное конструкторское бюро
Института математики и механики AH Азербайджанской ССР (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПОРЦИОННЫЙ ДОЗАТОР ХИДКОСТЕЙ
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при проведении научных исследований в области биологии, биохимии и медицины для разбавления дозированной порции одной жидкости дозированной порцией другой жидкости и распределения смеси этих жидкостей по ячейкам. 10
Известно . пневматическое устройство для дозирования жидкостей, содержащее узлы задания вакуумметрического и избыточного давлений, выходы которых соединены между собой посредством гибкой трубки с каналом узла управления, в верхней части которого установлено сопло, а в нижней— пробоотборник, дроссель, связанный своим входом с каналом питания, а выходом — с соплом и входом усилителя, выход которого соединен с управляющим входом узла задания избыточного давления, ячейки памяти., дополнительный узел задания вакууметрического давления, выход которого связан с выходом основного узла задания вакуумметрического давления дополнительные дроссели, подключенные входами rc каналу питания, и дополнительные сопла. установленные в верхней части узла управления, один иэ которых связан с выходом первого дополнительного дросселя и с положи" тельным входом первой ячейки памяти, а другой — с выходом второго дополнительного дросселя и с положительным входом второй ячейки памяти, при этом управляющие входы основного и дополнительного узлов задания вакуумметрического давления подключены к выходам соответствующих ячеек памяти, отрицательные управляющие входы которых соединены с выходом усилителя(1 ).
Недостатком этого устройства является низкая эффективность, обусловленная наличием ручных операций при отборе различных доэ. жидкости в один пробоотборник. Кроме того, это устройство имеет ограниченные. функциональные возможности. т.е. используется только как дозатор.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пневматический порционный дозатор жидкостей, содержащий пробоотборник в виде наконечника с установленным в его верхней части соплом управления, линию пневмопитания, подключенную и соответствующим входам эжек994957 тора, генератора импульсов, усилителя. нормально закрытому соплу и нормально открытому соплу соответственно первого и второго пневмоклапанов и через регулируемый дроссель к соплу управления, выход которого связан с атмосферой. двухклапанный пневматический переключатель. сопла которого связаны с всасывающим входом дозирующего элемента, соединенного управляющим входом с выходом второго пневмоклапана, емкости с дозируемыми жидкостями. одна из которых непосредственно связана с всасывающим входом пневматического переключателя. а другая емкость через наконечник — с нагнетательным выходом того же переключателя, один из управляющих входов которого соединен с выходом первого пневмоклапана(2).
Недостатком известного пневматического порционного дозатора жидкостей являются ограниченные функциональные возможности, а именно: это устройство не может работать в режиме дозатора пипеточного типа. 25
Целью изобретения является повышение эффективности устройства путем
:расширения функциональных возможностей.
Указанная цель достигается тем, Зр что пневматический порционный дозатор жидкостей снабжен дополнительным дозирующим элементом, подключенным управляющим входом к выходу второго пневмоклапана, а всасывающим входом — 35 к нагнетательному выходу пневмати-. ческого переключателя, логическим . элементом ИЛИ, соединенным одним из входов с выходом генератора импульсов, а другим — с выходом регулируемого дросселя, и дополнительным пневмоклапаном, нормально открытое сопло которого связано с линией питания и входом эжектора, нормально закрытое сопло — с атмосферой, а управляющий вход подключен к выходу усилителя, связанного управляющим входом с выходом логического элемента ИЛИ, при этом выход дОполнительного пневмоклапана соединен с управляющим входом второго пневмоклапана и с соответствующим входом пневматического переключателя.
На чертеже представлена блоксхема пневматического порционного дозатора жидкостей. 55
Устройство состоит из сопла 1 управления, регулируемого дросселя 2, усилителя 3, генератора 4 импуль-. сов, пневмоклапанов 5-7, эжекто-. ра 8, двухклапанного пневматическо- g) го переключателя 9, дозирующих элементов 10 и 11, наконечника 12, емкостей сосудов 13 и 14 с дозируемыми (смешиваемыми) жидкостями, линии 15 пневмопитания и логического Я элемента ИЛИ 16. Для слива доз после смешения в устройстве имеется многоячеистая пластина 17.
Переключатель 9 выполнен например, в виде корпуса, в осевом направлении которого, установлены сопла, корпус с обеих сторон закрыт крышкой, между крышкой и корпусом установлена гибкая мембрана. Дозирующий элемент
10 выполнен, например, в виде двух шайб со сферическими выточками. между которыми установлена гибкая мемб; рана.
Устройство работает следующим образом.
Рассмотрим сначала его работу в режиме автоматического порционного дозатора первой жидкости Ж из емкости 14. Для рассматриваемого режима исходное состояние устройства характеризуется следующим..К всасывающему входу клапанного переключателя 9 подсоединена гибкая трубка, второй конец которой опущен в сосуд
14, а конец пробоотборника (наконечника) 12 опущен в какой-либо сосуд.
Генератор 4 включен. Когда Р = 1, то Рд= 1 Рз= 1; Р4= 1, Р = Я и
P = 1. где P — P — сигналы. соот6 5 ветственно. на выходах генератора 4. логического элемента ИЛИ 16. Усилителя 3. пневмоклапанов 5-7. Й вакуумметрическое давление на выходе эжектора 8.
Отметим, что значению сигнала. равному условному "0", соответствует давление в пределах от 0 до
0,01 МПа, а условной "1" — давление. равное давлению питания (0,14 МПа
+ 10Ъ). Сигналы Р и Р5 принимают значения. соответственно, "1" и "0" практически в одно и то же время, а сигнал Р6 принимает значение "1" чуть позже. Величина этого временного сдвига зависит от быстродействия клапанов 5-7. При указанных значениях
cMI HBJIoa Р4, Р5 и Р6 coIIJIO IlepeKJII0чателя 9 со стороны всасывающего входа закрыто, а сопло со стороны.нагнетательного выхода открыто. Под действием избыточного давления (P
1) мембраны дозирующих элементов
10 и 11 отклоняются в сторону их всасывающих входов, вытесняя жидкость (или газ ), находящуюся в каналах переключателя 9 и в каналах соединительных линий через наконечник 12 во внешнюю среду.
Когда Р = О, то Р = 0; Р = 0;
P< = 0, P <= 1 H P< Q. CHrHa
Р4 и Р принимают эйачения, равные соответ ствен но Q и "1", практически одновременно, а сигнал Р принимает значение, равное 9, несколько позже. Этот временной сдвиг, как отмечалось ранее, зависит or быстродействия клапанов 5,6 и 7. При укаэанных значениях снгнаJloa Рq- г, соп5 ло переключателя 9 со стороны его нагнетательного выхода закрыто, а сопла со стороны всасывающего входа открыто и под действием вакуумметрического давления Р6 = Q мембраны элементов 10 и 11 переходят в противоположное крайнее состояние, подсасывая при этом порцию жидкости: элемент 10 из сосуда 14, а элемент
11 из нагнетательного выхода переключателя 9. Прн смене значения Р„ 30 с "0" на "1" и с "1" на "0" описанный выше цикл работы устройства повторяется, перекачивая по порциям жидкость Ж1 иэ сосуда 14 в какуюлибо емкость, например, в сосуд 13.
В рассмотренном режиме реботы устройства дозирующий элемент 11 активного участия в процессе доэирования и перекачки жидкости Ж„не принимает
Рассмотрим второй режим работы устройства, когда устройство работает в режиме смесителя дозированных порций двух жидкостей. Исходное состояние устройства характеризуется следующим. Генератор 4 отключен, Р =О. Установим наконечник 12 над одной из ячеек пластины 17 и прикроем пальцем отверстие сопла 1 управления.
Тогда сигнал Р на выходе дросселя 2 примет значения "1"."При. удалении пальца от отверстия сопла 1 Р =0, поэтому P2=0. Если в первом режиме изменение значения сигнала Р2 было обусловлено состоянием генератора 4, то во втором режиме значение сигнада P меняется по команде опера- 35
2 тора. В остальных отношениям работа устройства в первом и во втором режимах одинакова. Погрузим конец наконечника 12 в жидкость Ж2 и удалим палец от сопла 1. Тогда вслед- 4О ствие эффекта всасывания, побуждаемого доэирующими элементами 10 и 11. в канал линии.всасывания элемента 10 поступит порция жидкости Ж с объемом, равным Ч, а в канал линии 45 всасывания элемента 11 поступит порция жидкости с объемом, равным
Vg Величины U„ Ug зависят от объемов полостей дозирующих элементов 10 и 11. Как правило,1 ЪЧ2
Установим конец наконечника над одной из ячеек пластины 17 и прикроем пальцем отверстие сопла 1. Смесь двУх жидкостей Ж 1 и Ж> с суммарным объемом ЧЗ= V + Ч2abUIbeTcH H3 HRKo- 55
1 нечника в эту ячейку пластины 17. Описанный цикл работы устройства можно повторить многократно.
Третий режим работы устройства.
Исходное состояние устройства.Всасывающий вход переключателя 9 соеди40 нен с атмосферой и полости переключателя 9 и дозирующих элементов 10 и 11, а также каналы соединительных линий освобождены, например, путем продува, от жидкостей Ж„ и Ж2
Прикроем пальцем отверстие сопла 1.
Погрузим наконечник 12 в жидкость. например в жидкость Ж2, и удалим палец от сопла 1. В канал наконечника 12 поступит порция жидкости Ж2.
Установим конец наконечника над ячейкой пластины 17 и, закрытием отверстия сопла 1, выдуем. зту порцию жид-. кости в ячейку пластины. Рассмотренный цикл работы устройства можно повторить многократно. За.влетим, что продув жидкости осуществляется порцией газа (воздуха ) с суммарным объемом. равным Vз = V„+ Ч2, Расширение функциональных возможностей устройства позволит повысить эффективность дозатора в целом эа. счет применения его в различных областях при научно-исследовательских работах. формула изобретения
Пневматический порционный дозатор жидкостей. содержащий пробоотборник в виде наконечника. с установленным в его верхней части соплом управления. линию пневмопитания. под-. ключенную к соответствующим входам эжектора, генератора импульсов, усилителя, нормально закрытому соплу и нормально открытому соплу соответственно первого и второго пиевмоклапанов и через регулируемый дроссель к соплу управления. выход которого связан с атмосферой, двухклапанный пневматический переключатель, сопла которого связаны с всасывающим входом доэирующего элемента, соединенного управляющим входом с выходом второго пневмоклапана, емкости с.дозируемыми жидкостями, одна из которых непосредственно связана с всасывающим входом пневматического переключателя, а другая емкость через наконечник — с нагнетательным выходом того же переключателя, один иэ управляющих входов которого соединен с выходом первого пневмоклапана, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности дозатора эа счет расширения функциональных воэможностей, он снабжен дополнительным доэирующим элементом, подключенным управляющим входом к выходу второго пневмоклапана, а всасывающим входом — к нагнетательному выходу пневматического переключателя, логическим элементом ИЛИ, соединенным одним из входов с выходом генератора импульсов, а другим - с выходом регулируемого дросселя. и дополнительным пневмоклапаном, нормально открытое сопло которого связано с линией питания и входом эжектора,нормально закрытое сопло — с атмосферой,а
994957
Составитель Н.Романникова
Техред С.Мигунова Корректор О.Билак
Редактор Н.Лазаренко
Тираж 871 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., л. 4/6
Заказ 629/27 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Прэе тнач, 4 управляющий вход подключен к выходу усилителя, связанного уйравляющим входом с выходом логического элемента
ИЛИ, при этом выход дополнительногс пневмоклапана соединен с управляющим входом второго пневмоклапана и с соответствующим входом пневматического переключателя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2924802/23-26, кл. & 01 Х 1/14, 1980.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2924865/23-26.. кл. G 01 N 1/14, 1980.