АВТОМАТИЧЕСКИЙ ДОЗАТОР ЖИДКОСТЕЙ В.В. НЕПРИМЕРОВА
V NEPRIMEROV'S AUTOMATIC FLUID DISPENSER

Изобретение относится к области метрологии, а именно к устройствам жидкостей, например нефтепродуктов, и может быть использовано для поддержания заданного уровня жидкостей с различной вязкостью.
Известен автоматический дозатор жидкостей, содержащий немагнитный расходный бак в виде полого корпуса с дном и крышкой, снабженный впускным и сливным патрубками, в которых установлены соответственно впускной и сливной электромагнитные клапаны, поплавок-балансир с магнитом, образующие определенный весовой элемент, размещенный внутри корпуса и частично погруженного в жидкость, магнит имеет возможность взаимодействия с первым и вторым магнитоуправляемыми контактами, которые установлены последовательно вдоль внешней стороны боковой стенки корпуса с возможностью регулировки их положения относительно дна корпуса и электрически соединены соответственно с впускным и сливным электромагнитными клапанами, источник сжатого газа постоянного давления, который посредством патрубка подачи сжатого газа жестко соединен с корпусом и сообщен с газовой полостью корпуса, внутри корпуса установлен трубопровод, одним концом сообщенный с газовой полостью, другим жестко закрепленный на дне корпуса, а внутри трубопровода размещен противовес, кинематически связанный с весовым элементом с помощью гибкого соединительного элемента, например троса или каната, перекинутого через два шарнира треугольного элемента, жестко соединенного с верхним концом трубопровода (см описание изобретения к патенту РФ №2078312 МПК G01F 13/00, публикация 27.04.1997).
Недостатком известного дозатора жидкости, принятого за прототип является невысокая точность дозирования жидкостей различной вязкости.
Задачей заявляемого изобретения является повышение точности дозирования жидкостей различной плотности.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Автоматический дозатор, содержащий расходный бак, выполненный из немагнитного материала, в виде полого корпуса с дном и крышкой, снабженный впускным и сливным патрубками, в которых установлены соответственно впускной и сливной электромагнитные клапаны, весовой элемент, размещенный внутри корпуса, частично погруженный в жидкость и кинетически связанный с помощью гибкого соединительного элемента, например троса, перекинутого через шарнир с противовесом, размещенным внутри вертикально установленного в корпусе трубопровода, верхний конец которого сообщен с воздушной полостью, первый и второй магнитоуправляемые контакты, которые установлены по вертикали последовательно вдоль внешней стороны боковой стенки корпуса, первый магнитоуправляемый контакт электрически соединен с впускным электромагнитным клапаном, в отверстие крышки расходного бака установлен воздушный клапан, в сливном патрубке установлен счетчик полных литров, на корпусе расходного бака жестко установлен электронный блок отсчета отпускных литров с табло, а на крышке расходного бака установлен импульсный счетчик литров, приведенных к среднесезонной температуре окружающей среды, в трубопроводе с противовесом установлен ограничитель хода противовеса, при этом нижний конец трубопровода герметически закрыт заглушкой, на внешней поверхности в верхней и нижней части трубопровода установлены планки с отверстиями, расположенными вертикально напротив друг друга, в отверстия помещены дополнительные калиброванные стержни, объем вытесняемой жидкости трубопроводом и установленными на нем планками с отверстиями и помещенными в них калиброванными стержнями соответствует установленному коэффициенту расширения жидкости на измеряемый объем при установленной среднесезонной температуре окружающей среды, каждый стержень соответствует коэффициенту расширения жидкости на измеряемый объем на 0,5°С, при смене сезона, в связи с изменением установленной температуры окружающий среды имеют возможность производить коррекцию объема расходного бака путем увеличения или уменьшения количества калиброванных стержней, в корпусе на оси установлен шарнир в виде барабана с нулевой меткой, напротив которой на крышке расходного бака установлен индикатор в виде стрелки, на своей оси дополнительно установлен сменный ролик с четырьмя равномерно расположенными по его окружности постоянными магнитами, сменный ролик и барабан посредством зубчатого зацепления кинематически связаны между собой, постоянные магниты имеют возможность взаимодействия со вторым магнитоуправляемым контактом, который электрически соединен с импульсным счетчиком литров, приведенных к установленной среднесезонной температуре окружающей среды, на весовой элемент нанесены две метки, нижняя из которых нанесена при максимальной плотности жидкости с температурой -50°С, а верхняя - при минимальной плотности жидкости с температурой 40°С, в верхней части расходного бака расположен сигнализатор установленного уровня жидкости, включающий ограничитель хода поплавка с отверстием внизу для прохода жидкости и сам поплавок с магнитом, при этом магнит имеет возможность взаимодействия с первым магнитоуправляемым контактом, в верхней части расходного бака также установлен дополнительный резервуар с трубкой, в которой находится обратный клапан, трубка соединена с впускным патрубком.
Это позволяет повысить точности дозирования жидкостей.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан дозатор жидкостей, общий вид в разрезе.
Автоматический дозатор жидкостей содержит:
- расходный бак 1, выполненный из немагнитного материала, в виде полого корпуса 2 с дном 3 и крышкой 4, снабженный впускным и сливным патрубками 5 и 6, в которых установлены соответственно впускной и сливной электромагнитные клапаны 7 и 8;
- весовой элемент 9, размещенный внутри корпуса 2, частично погруженный в жидкость и кинетически связанный с помощью гибкого соединительного элемента, например троса 10, перекинутого через шарнир с противовесом 11, размещенным внутри вертикально установленного в корпусе 2 трубопровода 12, верхний конец которого сообщен с воздушной полостью;
- первый и второй магнитоуправляемые контакты 13 и 14, которые установлены по вертикали последовательно вдоль внешней стороны боковой стенки корпуса 2, первый магнитоуправляемый контакт 13 электрически соединен с впускным электромагнитным клапаном 7;
- в отверстие крышки 4 расходного бака 1 установлен воздушный клапан 15;
- в сливном патрубке 6 установлен счетчик 16 полных литров;
- на корпусе 2 расходного бака 1 жестко установлен электронный блок 17 отсчета отпускных литров с табло;
- а на крышке 4 расходного бака 1 установлен импульсный счетчик 18 литров, приведенных к среднесезонной температуре окружающей среды;
- в трубопроводе 12 с противовесом 11 установлен ограничитель 19 хода противовеса 11, при этом нижний конец трубопровода 12 герметически закрыт заглушкой 20;
- в корпусе 2 на оси 21 установлен шарнир в виде барабана 22 с нулевой меткой, напротив которой на крышке 4 расходного бака 1 установлен индикатор 23 в виде стрелки;
- на своей оси 24 дополнительно установлен сменный ролик 25 с четырьмя равномерно расположенными по его окружности постоянными магнитами 26, сменный ролик 25 и барабан 22 посредством зубчатого зацепления (на чертеже не показано) кинематически связаны между собой, постоянные магниты 26 имеют возможность взаимодействия со вторым магнитоуправляемым контактом 14, который электрически соединен с импульсным счетчиком 18 литров, приведенных к установленной среднесезонной температуре окружающей среды;
- на весовой элемент 9 нанесены две метки 27 и 28, нижняя метка 27 нанесена при максимальной плотности жидкости с температурой -50°С, а верхняя метка 28 нанесена при минимальной плотности жидкости с температурой 40°С;
- в верхней части расходного бака 1 расположен сигнализатор установленного уровня жидкости, включающий ограничитель 29 хода поплавка с отверстием 30 внизу для прохода жидкости и сам поплавок 31 с магнитом 32, при этом магнит 32 имеет возможность взаимодействия с первым магнитоуправляемым контактом 13;
- на внешней поверхности в верхней и нижней части трубопровода 12 установлены планки 33 и 34 с отверстиями 35 и 36, расположенными вертикально напротив друг друга, в отверстия 35 и 36 помещены дополнительные калиброванные стержни 37;
- в верхней части расходного бака 1 также установлен дополнительный резервуар 38 с трубкой 39, в которой находится обратный клапан 40, трубка 39 соединена с впускным патрубком 5;
- рабочей зоной 41 уровнемера является расстояние пройденное противовесом 11 от нижнего уровня положения противовеса 11 до ограничителя 19 хода противовеса.
Дозатор жидкостей работает следующим образом.
Наполнение расходного бака 1 жидкостью происходит с включением впускного электромагнитного клапана 7 по сигналу с пульта управления. При этом уровень жидкости поднимается от дна 3 бака 1 до верхнего установленного уровня. Весовой элемент 9, частично погруженный в жидкость, под действием противовеса 11 и вытесненной весовым элементом 9 жидкости, всплывает, как поплавок и сопровождает поднятие уровня. Достигнув дополнительного резервуара 38. При дальнейшем поднятии уровня жидкости в баке 1 жидкость, достигнув отверстия 30 в ограничителе 29 хода поплавка, поднимает поплавок 31 с магнитом 32 до верхнего установленного уровня, на котором установлен верх дополнительного резервуара 38. Дальнейшая работа дозатора зависит от плотности жидкости. Рассмотрим два крайних случая.
При первом случае жидкость имеет максимальную плотность с температурой -50°С. Весовой элемент 9 погружен в эту жидкость по нижнюю метку 27 на весовом элементе 9. При достижении верхнего установленного уровня, соответствующему этой жидкости, нулевая метка на барабане 22 совпадает с индикатором 23. Под воздействием магнитных сил магнита 32 срабатывает первый магнитоуправляемый контакт 13, впускной электромагнитный клапан 7 закрывается и подача жидкости в бак 1 прекращена.
При втором случае жидкость имеет минимальную плотность с температурой 40°С. Весовой элемент 9 погружен в эту жидкость по верхнюю метку 28 на весовом элементе 9. При достижении верхнего установленного уровня соответствующего жидкости с минимальной плотностью, вытесненная весовым элементом 9 жидкость с минимальной плотностью сливается в дополнительный резервуар 38 с трубкой 39, соединяющую дополнительный резервуар 38 с обратным клапаном 40 и впускным электромагнитным клапаном 7. Только после этого под воздействием магнитных сил магнита 32 срабатывает первый магнитоуправляемый контакт 13. впускной электромагнитный клапан 7 закрывается и подача жидкости в бак 1 прекращена.
По сигналу с пульта управления происходит расход жидкости с включением сливного электромагнитного клапана 8, расходный бак 1 опорожняется, уровень жидкости снижается. Обратный клапан 40 при расходе жидкости открыт.Слитая в дополнительный резервуар 38 при заполнении бака 1 жидкость, сливается обратно в бак 1 через трубку 39 при включении впускного клапана 7, при этом обратный клапан 40 закрыт. После выдачи установленной дозы и опорожнения расходного бака 1 по сигналу с пульта управления сливной электромагнитный клапан 8 закрывается и подача жидкости в бак 1 прекращена. Воздушный клапан 15 предназначен для связи полости расходного бака 1 с атмосферой. При расходе жидкости весовой элемент опускается вниз и приводит в движение барабан 22 и связанный с ним кинематически сменный ролик 25 с закрепленными на нем магнитами 26, которые поочередно проходят мимо второго магнитоуправляемого контакта 14, с которого поступают сигналы на импульсный счетчик 18 литров, отпускаемых с приведением установленного объема к среднесезонной температуре окружающей среды с отображением на табло электронного блока 17. В случае настройки дозатора жидкости на отпуск потребителю полных литров осуществляется сменой ролика 26 определенного размера длины окружности с установленными на нем магнитами 26. Длина участка окружности между магнитами 26, описываемые одним из магнитов второго магнитоуправляемого контакта 14, соответствует длине участка окружности барабана 22, который соответствует высоте в рабочей зоне 41 расходного бака 1. Регистрация, отпущенного количества жидкости, осуществляется счетчиком 16, которое отображается на табло электронного блока 17. Смена количества калиброванных стержней 37 происходит при изменении установленной среднесезонной температуры окружающей среды, таким способом происходит увеличении или уменьшении вместимости расходного бака 1.
В дальнейшем процесс работы автоматического дозатора жидкостей повторяется.
Заявленное изобретение позволяет повысить точности дозирования жидкостей.