Дозатор рідини

1. Дозатор рідини, що містить корпус з отворами у бічних стінках, з'єднаними з вхідним і вихідним каналами через переважно електромагнітні клапани, які керовані блоком керування, а також розміщений у корпусі плаваючий поршень, виконаний з можливістю перекриття отворів у бічних стінках, і датчики крайніх положень поршня, який відрізняється тим, що він містить у вхідному каналі датчик температури дозованої рідини, пов'язаний з блоком керування, у пам'ять якого занесені принаймні такі параметри, як продуктивність масової або об'ємної витрати, обмірюваний при періодичній метрологічній перевірці об'єм дози, коефіцієнт теплового об'ємного розширення і щільність дозованої рідини, а частота перемикання клапанів визначена з урахуванням зазначених параметрів і поточної температури дозованої рідини. 2. Дозатор за п. 1, який відрізняється тим, що частота перемикання клапанів або кількість доз в одиницю часу N визначена за формулами: при дозуванні за масовою витратою A , [доз на годину] N d Vд Vд Корисна модель стосується пристроїв для дозування рідин за масовою або об'ємною витратою, і може бути використана у тому числі для дозування агресивних середовищ з високою текучістю і великим коефіцієнтом теплового об'ємного розширення. Відомий дозатор рідини, що містить вхідний канал, корпус з вихідними отворами у вигляді конічних сідел, усередині якого розміщені кульки, виконані з магнітного матеріалу, і плаваючий поршень, усередині якого між торцевими вставками з магнітного матеріалу встановлений постійний магніт, блок керування і електромагнітні клапани вихідного каналу (SU 472257 А1, МПК1 G01F 11/00,оп. 30.05.75). Недоліком відомого дозатора рідини є низька точність дозування, зумовлена можливістю зсуву поршня від його вихідного крайнього положення в умовах пульсуючого тиску потоку, вібрацій і кренів. Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, вибраним за прототип, є дозатор рідини, що містить корпус з отворами у бічних стінках, з'єднаних з вхідним і вихідним каналами через електромагнітні клапани, блок керування, плаваючий поршень і датчики крайніх положень поршня. Всередині поршня встановлений постійний магніт, на торцях поршня виконані кільцеві розточки і центрально розташовані гнізда, в які поміщені кульки. Бічні стінки виготовлені з магнітного матеріалу і з циліндричними виступами, що відповідають конфігурації розточок поршня. Дозування рідини здійснюється шляхом перемикання блоком керування електромагнітних клапанів з частотою, яка визначається в залежності від необхідної продуктивності масової або об'ємної витрати (SU 617684 Vд t Vд t , [м3] (13) 56417 (11) UA де A - задана продуктивність об'ємної витрати, м3/год. (19) t - коефіцієнт теплового об'ємного розширення рідини, що дозується, °С-1; t 2 - поточна температура, °С; при дозуванні за об'ємною витратою A , [доз на годину], N Vд U t t1 t 2 , де: A - задана продуктивність масової витрати, кг/год.; 3 d - щільність рідини при температурі t1, кг/м ; 3 Vд - об'єм дози, м ; 3 А1, МПК2 G01F 11/00, oп. 17.07.78). Спільними суттєвими ознаками відомого пристрою і пристрою, що заявляється, є корпус з отворами у бічних стінках, з'єднаними з вхідним і вихідним каналами через переважно електромагнітні клапани, які керовані блоком керування, розміщений у корпусі плаваючий поршень, виконаний з можливістю перекриття отворів у бічних стінках, і датчики крайніх положень поршня. У відомому дозаторі рідини досягнута надійна фіксація поршня у крайніх положеннях незалежно від перепаду тиску, вібрацій і кренів, однак, у відомому дозаторі блок керування перемикає клапани з постійною частотою, в ньому неможливо урахувати зміни, які відбуваються у процесі експлуатації і які впливають на об'єм або масу дози. По-перше, при роботі відомого дозатора ударний вплив інерційних приведених сил кульок з поршнем і рідини створюють наклеп поверхні отвору в місці дотику кульок, що збільшує довжину ходу поршня і, відповідно, об'єм дози. По-друге, зміна температури дозованої рідини викликає зміну щільності рідини, яка за необхідності дозування рідини за масовою витратою може бути дуже суттєвою і впливати на масу дози. Все це призводить до зменшення точності дозування рідини за масовою або об'ємною витратою. В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення дозатора рідини, в якому шляхом введення додаткового приладу і занесення у пам'ять блока керування певних параметрів забезпечується корекція частоти перемикання клапанів в залежності від зміни об'єму дози і температури дозованої рідини, в результаті чого досягається підвищення точності дозування рідини за масовою або об'ємною витратою. Поставлена задача вирішується тим, що у дозаторі рідини, що містить корпус з отворами у бічних стінках, з'єднаними з вхідним і вихідним каналами через переважно електромагнітні клапани, які керовані блоком керування, розміщений у корпусі плаваючий поршень, виконаний з можливістю перекриття отворів у бічних стінках, і датчики крайніх положень поршня, відповідно до корисної моделі новим є те, що він забезпечений у вхідному каналі датчиком температури дозованої рідини, пов'язаним з блоком керування, у пам'ять якого занесені принаймні такі параметри, як продуктивність масової або об'ємної витрати, обмірюваний при періодичній метрологічній перевірці об'єм дози, коефіцієнт теплового об'ємного розширення і щільність дозованої рідини, а частота перемикання клапанів визначена з урахуванням зазначених параметрів і поточної температури дозованої рідини. Новим також є те, що частота перемикання клапанів або кількість доз в одиницю часу N визначена за формулами: при дозуванні за масовою витратою A N d Vд Vд , [доз на годину] Vд Vд t t , [м3] t t1 t 2 56417 4 де, A - задана продуктивність масової витрати, кг/год; d - щільність рідини при температурі t1, кг/м3; Vд - об'єм дози, м3; t - коефіцієнт теплового об'ємного розширення рідини, що дозується, °С-1; t 2 - поточна температура, °С; при дозуванні за об'ємною витратою A N Vд , [доз на годину] де, A - задана продуктивність об'ємної витрати, м3/год. Між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступний причиннонаслідковий зв'язок. Уведення додаткового приладу і занесення у пам'ять блока керування певних параметрів, а саме: - забезпечення дозатора у вхідному каналі датчиком температури дозованої рідини, пов'язаним з блоком керування; - занесення у пам'ять блока керування принаймні продуктивності масової або об'ємної витрати, обмірюваного при періодичній метрологічній перевірці об'єму дози, коефіцієнта теплового об'ємного розширення і щільності дозованої рідини; - визначення частоти перемикання клапанів з урахуванням зазначених параметрів і поточної температури дозованої рідини; у сукупності з відомими ознаками корисної моделі, що заявляється, забезпечує можливість постійної автоматичної корекції частоти перемикання клапанів (кількості доз в одиницю часу) блоком керування в залежності від зміни об'єму дози внаслідок механічного зносу поверхонь отворів у бічних стінках дозатора шляхом виконання періодичної метрологічної перевірки об'єму дози і внесення зміненого параметра у пам'ять блока керування або в залежності від зміни поточної температури дозованої рідини, яка фіксується датчиком температури і яка впливає на теплове об'ємне розширення і щільність рідини, а отже і на масу дози. Таким чином з високою точністю підтримується задана продуктивність масової або об'ємної витрати. Сутність запропонованої корисної моделі пояснюється кресленням, на якому схематично зображений дозатор рідини. Дозатор рідини містить циліндричний корпус 1 з отворами у бічних стінках 2, 3, з'єднаних з вхідним каналом 4 і вихідним каналом 5 через електромагнітні клапани 6, 7, 8, 9, які керовані блоком 10 керування і датчиками 11, 12 крайніх положень поршня. Всередині корпусу 1 розміщений плаваючий поршень 13, виконаний з можливістю перекриття отворів у бічних стінках 2, 3. Для цього, як один з можливих варіантів реалізації корисної моделі, всередині поршня 13 встановлений постійний 5 56417 магніт 14, а на торцях виконані кільцеві розточки і центрально розташовані гнізда, в яких розміщені кульки 15. Бічні стінки 2, 3 виготовлені з магнітного матеріалу і з циліндричними виступами, які відповідають конфігурації розточок поршня 13. У вхідному каналі 4 встановлений датчик 16 температури дозованої рідини, з'єднаний з блоком 10 керування, у пам'ять якого занесеш задана продуктивність масової або об'ємної витрати (А), обмірюваний при періодичній метрологічній перевірці об'єм дози (Vд), коефіцієнт теплового об'ємного розширення ( t) і щільність (d) дозованої рідини. Дозатор рідини працює таким чином. Керуючий сигнал блока 10 керування по черзі відкриває електромагнітні клапани 6, 9 або 7, 8. Дозована рідина під тиском надходить через вхідний канал 4, відкритий клапан 6 або 8 і переміщує поршень 13 у крайнє положення, витісняючи дозу рідини через клапан 9 або 7 і вихідний канал 5. З приходом поршня 13 в одне з крайніх положень спрацьовують датчик 11 або 12 і блок 10 керування вимикає електромагніти. При наступному сигналі керування поршень 13 іде у зворотному напрямку, витісняючи наступну дозу рідини. Одночасно датчик 16 вимірює температуру дозованої рідини і передає цю інформацію у блок 10 керування. Частота перемикання клапанів 6, 9 або 7, 8 блоком 10 керування (кількість доз в одиницю часу) залежить від заданої продуктивності масової або об'ємної витрати, об'єму дози і щільності рідини. При цьому об'єм і маса дози в процесі експлуатації дозатора змінюються внаслідок механічного зносу поверхонь отворів бічних стінок 2, 3 і внаслідок зміни поточної температури рідини, яка впливає на її теплове об'ємне розширення і щільність. Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 Унесені у пам'ять блока 10 керування продуктивність масової або об'ємної витрати, об'єм дози, коефіцієнт теплового об'ємного розширення і щільність рідини використовують для розрахунку необхідної кількості доз N за такими формулами: 1. При дозуванні за масовою витратою A N d Vд Vд , [доз на годину] Vд t Vд t , [м3] t t1 t 2 де, A - задана продуктивність масової витрати, кг/год; d - щільність рідини при температурі t1, кг/м3; Vд - об'єм дози, м3; t - коефіцієнт теплового об'ємного розширення рідини, що дозується, °С-1; t 2 - поточна температура, °С; 2. При дозуванні за об'ємною витратою A N Vд , [доз на годину] де, A - задана продуктивність об'ємної витрати, м3/год. Таким чином, з високою точністю підтримується задана продуктивність масової або об'ємної витрати рідини, за рахунок можливості оперативного контролю за зміною величини об'єму дози і коректування його значення в блоці 10 керування за результатами періодичної метрологічної перевірки і за рахунок зменшення впливу зміни температури дозованої рідини. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601