RU2069316C1

RU2069316C1 - Metering pump for microgravitation in space

Info

Publication number: RU2069316C1
Authority: RU
Inventors: С.Гупта Ашис; Ф. Антао Леонард
Original assignee: Дзе Кока-Кола Компани
Priority date: 1991-10-03
Filing date: 1992-10-02
Publication date: 1996-11-20

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: metering pump for microgravitation in space distributes aggregate of liquid from different outlet into proper container. Each service is identified at moment of metering and process of metering and or consumption is controlled and replicated in accordance with criteria established beforehand. EFFECT: enhanced operational reliability and stability. 8 cl, 6 dwg, 1 tbl

Description

Настоящее изобретение касается способа и устройства для дозирования и управления потреблением текучих сред, например, жидкостей в условиях микрогравитации в космосе. The present invention relates to a method and apparatus for dispensing and controlling the consumption of fluids, for example, liquids under microgravity conditions in space.

Известно, что условия невесомости или условия микрогравитации в космическом пространстве не позволяет потреблять напитки из традиционных контейнеров с предварительным смешением напитков непосредственно в полость рта пользователя и, кроме того, повторное заполнение известных питьевых контейнеров для напитков представляет собой серьезную проблему, особенно если это касается газированных напитков. It is known that zero gravity conditions or microgravity conditions in outer space do not allow the consumption of drinks from traditional containers with pre-mixing of drinks directly into the user's mouth and, in addition, re-filling of known drinking beverage containers is a serious problem, especially when it comes to carbonated drinks .

Кроме того, при ограниченном запасе жидкостей на борту космического корабля или космической станции, необходимо регистрировать расход и потребление жидкостей для сбора научной информации, а также как средство правильного дозирования и распределение жидкостей. In addition, with a limited supply of liquids on board a spacecraft or space station, it is necessary to record the flow and consumption of liquids to collect scientific information, as well as a means of proper dosing and distribution of liquids.

Известный дозатор текучих сред в условиях микрогравитации предназначен для раздачи предварительно смешанных напитков в условиях микрогравитации в космическом пространстве [1]
Тем не менее, проблема все существует, и она заключается в приспособлении этих известных дозаторов и контейнеров в замкнутой управляемой системе, способной осуществлять регулирование расхода множества жидкостей в соответствии с типом жидкости и известным потребителем ее, которую эффективно применяют как для газированных, так и негазированных напитков,
Основная цель настоящего изобретения состоит в создании системы и устройства для раздачи множества различных жидкостей в условиях микрогравитации в космическом пространстве.The known dispenser of fluids in microgravity is intended for the distribution of pre-mixed drinks in microgravity in space [1]
Nevertheless, the problem still exists, and it consists in the adaptation of these known dispensers and containers in a closed controlled system capable of controlling the flow of many liquids in accordance with the type of liquid and its well-known consumer, which is effectively used for both carbonated and non-carbonated drinks ,
The main objective of the present invention is to provide a system and device for dispensing many different liquids under microgravity conditions in outer space.

Целью изобретения является создание замкнутой системы и устройство для раздачи и контроля дозирования как газированных, так и негазированных напитков в условиях микрогравитации в космосе, причем контроль состоит в записи типа, количества и потребителя каждой из множества текучей среды. The aim of the invention is to provide a closed system and device for dispensing and controlling the dosing of both carbonated and non-carbonated drinks under microgravity conditions in space, the control being to record the type, quantity and consumer of each of the many fluids.

Цели настоящего изобретения достигаются тем, что разработана система выборочной раздачи множества жидкостей в условиях микрогравитации в космосе, включающая в себя:
множество контейнеров для подачи жидкости, причем по крайней мере, один из множества контейнеров для подачи жидкости заполняют газированным, предварительно смешанным напитком;
средства для охлаждения множества контейнеров для подачи жидкости;
средства поддержания в растворе газированной, предварительно смешанной жидкости в упомянутом контейнере;
множество отверстий для раздачи жидкости, подсоединенных к соответствующим одним из множества упомянутых контейнеров для раздачи жидкости из упомянутого дозатора в условиях микрогравитации;
обычно закрытый, портативный питьевой контейнер для приема дозированных жидкостей, подсоединяемый, по крайней мере, к одному из упомянутого множества отверстий для распределения жидкости;
средство, связанное с упомянутым контейнером с газированным предварительно смешанным напитком, для регулирования скорости дозируемого потока для предотвращения выхода двуокиси углерода из газированного предварительно смешанного напитка;
средство управления процессом дозирования текучих сред в соответствии с заданными критериями, причем средство управления включает в себя компьютеризованное табулирующее устройство для определения и хранения множества переменных величин, включая тип и количество дозируемых жидкостей и получателей раздаваемых жидкостей;
средства для начала операции дозирования, причем средством инициирования является реле давления, установленное в каждом из упомянутого множества отверстий для распределения жидкостей и срабатывание реле давления далее инициирует программу табулирования средства контроля, таким образом, для каждого пользователя определяется предистория потребления жидкостей.The objectives of the present invention are achieved by the fact that the developed system of selective distribution of many liquids in microgravity in space, including:
a plurality of fluid supply containers, at least one of the plurality of fluid supply containers is filled with a carbonated, pre-mixed beverage;
means for cooling a plurality of fluid supply containers;
means for maintaining in solution a carbonated, pre-mixed liquid in said container;
a plurality of liquid distribution openings connected to respective one of the plurality of said liquid distribution containers from said dispenser under microgravity conditions;
a typically enclosed, portable drinking container for receiving metered liquids, connected to at least one of said plurality of liquid distribution openings;
means associated with said carbonated pre-mixed beverage container for controlling a dosing flow rate to prevent carbon dioxide from escaping from the carbonated pre-mixed beverage;
means for controlling the process of dispensing fluids in accordance with predetermined criteria, the control means including a computerized tabulating device for determining and storing a plurality of variables, including the type and quantity of dosed liquids and recipients of dispensed liquids;
means for initiating the dispensing operation, the initiating means being a pressure switch installed in each of the aforementioned plurality of liquid distribution openings and the actuation of the pressure switch further initiates a tabulation program for the monitoring means, thus, a history of the consumption of liquids is determined for each user.

Настоящее изобретение будет более понятно из подробного описания, представленного ниже, и прилагаемых чертежей, которые приводятся лишь с целью иллюстрации и, таким образом, не являются ограничениями настоящего изобретения, и на которых:
фиг. 1 вид в перспективе дозатора для жидкостей в условиях микрогравитации согласно конкретному исполнению изобретения;
фиг. 2 вид сверху дозатора жидкостей в условиях микрогравитации, представленного на фиг. 1;
фиг. 3 технологическая схема (блок-схема) поясняющая процедуру дозирования в дозаторе жидкостей в условиях микрогравитации согласно настоящему изобретению;
фиг. 4 вид в разрезе (в вертикальной проекции) известного сосуда для питья в условиях микрогравитации для использования с дозатором жидкостей в условиях микрогравитации согласно настоящему изобретению;
фиг. 5 вид в разрезе другого известного сосуда для питья в условиях микрогравитации для использования совместно с настоящим изобретением;
фиг. 6 схематическое изображение встроенного клапана для регулирования скорости потока и основных, функционально связанных с ним элементов.The present invention will be better understood from the detailed description presented below, and the accompanying drawings, which are given for the purpose of illustration only and, therefore, are not limitations of the present invention, and in which:
FIG. 1 is a perspective view of a dispenser for liquids under microgravity conditions according to a specific embodiment of the invention;
FIG. 2 is a top view of a fluid dispenser under microgravity conditions shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a flow chart (flow chart) illustrating a dosing procedure in a liquid dispenser under microgravity conditions according to the present invention;
FIG. 4 is a sectional view (in vertical projection) of a known microgravity drinking vessel for use with a micro-gravity liquid dispenser according to the present invention;
FIG. 5 is a sectional view of another known micro-gravity drinking vessel for use in conjunction with the present invention;
FIG. 6 is a schematic illustration of an integrated valve for controlling the flow rate and the main, functionally related elements.

Подробное описание конкретных исполнений. Detailed description of specific designs.

На фиг. 1 в позиции I представлен вид в перспективе системы дозатора жидкостей в условиях микрогравитации для распределения любой из множества жидкостей в условиях микрогравитации в космосе. In FIG. 1, in position I, a perspective view of a liquid dispenser system under microgravity conditions for distributing any of a plurality of liquids under microgravity conditions in space is presented.

Отметим, что можно дозировать любое количество жидкостей, насколько это позволяют размеры системы, однако с целью пояснения показаны лишь три раздаточных отверстия 2-4, которые соответственно выдают газированный, предварительно смешанный напиток, воду и биологическую жидкость, например, плазму крови. Та же технология, что описана здесь, может использоваться для любого количества текучих сред, включая газированные и негазированные жидкости. Note that any amount of liquids can be dispensed as far as the size of the system allows, however, for the purpose of explanation, only three dispensing holes 2-4 are shown, which respectively give a carbonated, pre-mixed drink, water and biological fluid, for example, blood plasma. The same technology as described here can be used for any number of fluids, including carbonated and non-carbonated liquids.

На фиг. 1 также показан дисплей 5 монитора в виде экрана электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Монитор можно использовать для представления возможностей выбора жидкостей для пользователя и для воспроизведения информации, включая идентификацию пользователя, выбор жидкости в настоящий момент времени, общее потребление жидкостей за последние 24 часа и тому подобное. In FIG. 1 also shows a monitor display 5 in the form of a cathode ray tube (CRT) screen. The monitor can be used to present fluid selection options to the user and to reproduce information, including user identification, current fluid selection, total fluid consumption over the past 24 hours, and the like.

Вентилятор или воздуходувка 6 предназначен для циркуляции воздуха в секции холодильника раздаточного устройства, как это будет описано подробнее. The fan or blower 6 is designed to circulate air in the refrigerator section of the dispenser, as will be described in more detail.

Фиг. 2 представляет вид сверху дозатора для раздачи жидкостей в условиях микрогравитации, показанного на фиг. 1. Вентилятор 6 установлен спереди дозатора 1 в направлении камеры охлаждения 7, расположенной вдоль правой стороны дозатора. Желательно для охлаждения жидкостей, хранящихся внутри холодильной камеры, использовать термоэлектрическое охлаждение. В связи с настоящим изобретением показана холодная пластина 8, на которой надежно закрепляются с помощью зажима один или более охлажденных контейнеров 9, 10. Эти контейнеры могут содержать предварительно смешанный напиток 9 и/или плазму крови 10. Термоэлектрический генератор 11 размещен в отдельном шкафу, соединенным с одним концом камеры 7 охлаждения, и состоит из термоэлектрического элемента 12 и приемника 13 тепла, соединенного с охлаждаемой пластиной 8 и камерой 7 охлаждения. Вентилятор засасывает воздух внутрь и продувает его через приемник тепла для того, чтобы обеспечить эффективную работу термоэлектрических охлаждающих элементов. FIG. 2 is a plan view of a dispenser for dispensing liquids under microgravity conditions shown in FIG. 1. Fan 6 is installed in front of the dispenser 1 in the direction of the cooling chamber 7 located along the right side of the dispenser. It is advisable to use thermoelectric cooling to cool liquids stored inside the refrigerator. In connection with the present invention, a cold plate 8 is shown on which one or more chilled containers 9, 10 are securely fixed by clamping. These containers may contain a pre-mixed drink 9 and / or blood plasma 10. The thermoelectric generator 11 is housed in a separate cabinet connected with one end of the cooling chamber 7, and consists of a thermoelectric element 12 and a heat receiver 13 connected to the cooled plate 8 and the cooling chamber 7. The fan draws in air and blows it through a heat receiver in order to ensure the effective operation of thermoelectric cooling elements.

На фиг. 2 также показан резервуар 14 с водой для подачи свежей воды через выходное отверстие 3. In FIG. 2 also shows a water tank 14 for supplying fresh water through the outlet 3.

Газированными напитками сложнее манипулировать в космосе, чем спокойными текучими средами, такими как вода и плазма крови. Это, главным образом, связано с тем фактом, что газ стремится выделиться из текучей среды в газированных напитках. Поскольку в условиях микрогравитации в космическом пространстве никакого разделения газа и текучей среды произойти не может, то газированный напиток становится пенистой смесью, если его выпустить в неуправляемую среду. Пенообразование вызывается двумя факторами. Первый фактор связан с процессом десорбции двуокиси углерода из продукта, а второй связан с наличием газа в головной части контейнера, содержащего газированный напиток. Для предотвращения десорбции углерода (CO₂) этот газ должен постоянно находиться в растворе. Известно, что растворимость двуокиси углерода при данной температуре определяют по давлению ее насыщения. Поддержание жидкой фазы требует, чтобы продукт постоянно хранился при рассчитанном давлении насыщения или выше его.Carbonated drinks are more difficult to manipulate in space than calm fluids such as water and blood plasma. This is mainly due to the fact that the gas tends to stand out from the fluid in carbonated drinks. Since under the conditions of microgravity in outer space no separation of gas and fluid can occur, the carbonated drink becomes a foamy mixture if it is released into an uncontrolled environment. Foaming is caused by two factors. The first factor is associated with the process of desorption of carbon dioxide from the product, and the second is associated with the presence of gas in the head of the container containing the carbonated drink. To prevent desorption of carbon (CO ₂ ), this gas must be constantly in solution. It is known that the solubility of carbon dioxide at a given temperature is determined by the pressure of its saturation. Maintaining the liquid phase requires that the product is stored continuously at a calculated saturation pressure or higher.

В следующей ниже таблице указаны давлением насыщения для различных уровней насыщения углекислым газом при постоянной температуре 75^oF (23,88^oC).The following table indicates the saturation pressure for various levels of carbon dioxide saturation at a constant temperature of 75 ^o F (23.88 ^o C).

Поскольку температура в кабине космического корабля или на космической станции может достигать 75^oF (23,88^oC), благодаря присутствию окружающей среды с контролируемой температурой, то давление насыщения были рассчитаны при этой температуре. Конечно, таким же образом может быть использована любая другая, известная температура.Since the temperature in the spacecraft’s cabin or space station can reach 75 ^o F (23.88 ^o C), due to the presence of an environment with a controlled temperature, the saturation pressure was calculated at this temperature. Of course, any other, known temperature can be used in the same way.

Проблема головной части контейнера, а также необходимость поддержания газированного предварительно смешанного напитка в жидкой фазе в контейнере 9 решается использованием складного мешка внутри контейнера. Источник 15 двуокиси углерода подсоединен к контейнеру 9 через регулятор 16. Регулятор установлен таким образом, чтобы поддерживать газированный, предварительно смешанный напиток в контейнере при заданных условиях в соответствии с представленной таблицей. Предпочтительнее, чтобы регулятор давления был установлен на значение 32 фунт/дюйм² (2,250 кГ/см²), если температура равна 75^oF (23,88^oC), а выбранная степень насыщения углекислым газом составляет 2,5 объемов.The problem of the head of the container, as well as the need to maintain a carbonated pre-mixed drink in the liquid phase in the container 9 is solved by using a folding bag inside the container. The carbon dioxide source 15 is connected to the container 9 through the regulator 16. The regulator is installed so as to maintain a carbonated, pre-mixed drink in the container under given conditions in accordance with the table. Preferably, the pressure regulator was set to 32 lb / ⁱⁿ² (2,250 kg / cm ²⁾ when the temperature is 75 ^{^o} F (23,88 ^o C), and the selected degree of carbonation of 2.5 volumes.

Таким образом, кольцеобразное пространство между мешком и стенкой контейнера заполняется газом CO₂ под постоянным давлением, поступающего из цилиндра 15, содержащего двуокись углерода. По мере того, как происходит расход продукта, газ двуокись углерода сжимает мешок, удерживая продукт под давлением и исключая образование какой-либо полости в головной части контейнера, которая может образовываться в противном случае.Thus, the annular space between the bag and the container wall is filled with CO ₂ gas at constant pressure from the cylinder 15 containing carbon dioxide. As the consumption of the product occurs, carbon dioxide gas compresses the bag, keeping the product under pressure and preventing the formation of any cavity in the head of the container that might otherwise form.

Другой задачей, которую необходимо решить, является перепад давления, который возникает, когда газированный, предварительно смешанный напиток покидает контейнер. В частности, если давление мгновенно падает от давления насыщения, поддерживаемого внутри контейнера, до давления в 1 фунт/дюйм² на выходе из распределительного отверстия 2, то продукт больше не будет находиться при давлении его насыщения или выше его. Следовательно, газ двуокись углерода будет выходить из продукта, что приведет в результате к существенному пенообразованию. Вместо освежающего, газированного напитка, потребителю будет предложен продукт, напоминающий крем для бритья.Another problem that needs to be solved is the pressure drop that occurs when a carbonated, pre-mixed drink leaves the container. In particular, if the pressure falls instantly from saturation pressure maintained inside the container, to a pressure of 1 lb / in ² at the outlet from the dispensing opening 2, the product will no longer be at a pressure above its saturation or his. Consequently, carbon dioxide gas will exit the product, resulting in substantial foaming. Instead of a refreshing, carbonated drink, the consumer will be offered a product that resembles shaving cream.

Однако известно, что газообразная двуокись углерода обладает свойством находиться в квазиравновесном состоянии, таким образом, если давление продукта понижается постепенно, то газообразный СО₂ останется в жидкости в виде перенасыщенного раствора. Настоящее изобретение решает эту проблему посредством установки распределительного клапана 17 в контейнере или в линии в дозирующей трубке смежно с контейнером или смежно с выходным отверстием 2, связанным с газированным, предварительно смешанным напитком, как показано на фиг. 6.However, it is known that gaseous carbon dioxide has the property of being in a quasi-equilibrium state, so if the product pressure decreases gradually, then gaseous CO ₂ will remain in the liquid in the form of a supersaturated solution. The present invention solves this problem by installing a dispense valve 17 in a container or in a line in a dispensing tube adjacent to the container or adjacent to an outlet 2 associated with a carbonated pre-mixed beverage, as shown in FIG. 6.

Элемент 18 распределительного клапана имеет конусообразную форму с постепенно расширяющимся в направлении потока жидкости из контейнера 9 к выпускному распределительному отверстию 2, кольцеобразным поперечным сечением. Из-за увеличения площади поперечного сечения потока жидкости давление жидкости постепенно понижается, тем самым поддерживается постоянно ламинарное течение. Более того, скорость потока можно отрегулировать винтом, расположенным наверху контейнера 9, при этом затягивание винта уменьшает площадь поперечного сечения потока и, следовательно, понижает скорость потока. Входная сторона клапана представляет собой узкий конец "конуса", а пулеобразный элемент имеет форму, дополняющую форму клапана, и он расположен внутри корпуса клапана. Поршень имеет первую коническую часть и вторую цилиндрическую, причем такая форма исключает какое-либо существенное изменение в скорости потока и понижает давление предварительно смешанной жидкости до давления окружающей среды без какого-либо существенного выброса углекислого газа или пенообразования. The control valve element 18 is cone-shaped with gradually expanding in the direction of fluid flow from the container 9 to the outlet distribution hole 2 in an annular cross-section. Due to the increase in the cross-sectional area of the fluid flow, the fluid pressure gradually decreases, thereby constantly maintaining a laminar flow. Moreover, the flow rate can be adjusted by a screw located at the top of the container 9, while tightening the screw reduces the cross-sectional area of the flow and, therefore, reduces the flow rate. The inlet side of the valve is the narrow end of the "cone", and the bullet-shaped element has a shape that complements the shape of the valve, and it is located inside the valve body. The piston has a first conical part and a second cylindrical one, and this shape eliminates any significant change in flow rate and lowers the pressure of the premixed liquid to ambient pressure without any significant emission of carbon dioxide or foaming.

Для негазированных жидкостей конический распределительный клапан необязателен. Скорость потока воды и плазмы крови можно отрегулировать распределяющими устройствами, расположенными в линию, такими как закрепленные дроссельные шайбы и им подобные. Поскольку продукт находится под постоянным давлением, то и скорость потока через дроссель будет также постоянная. For non-carbonated liquids, a conical control valve is optional. The flow rate of water and blood plasma can be adjusted by dispensers located in a line, such as fixed throttle washers and the like. Since the product is under constant pressure, the flow rate through the throttle will also be constant.

Раздачу любой из множества жидкостей следует осуществлять в меньший контейнер, который пригоден для непосредственного потребления или конечного использования в случае плазмы крови. Чрезвычайно важно, чтобы не происходило утечки дозирующих жидкостей в кабину космического челнока или в пространство космической станции. По этой причине используют портативный питьевой контейнер, подобный тому, что показан на прилагаемых фиг. 4 и 5. Каждый из этих питьевых контейнеров имеет жесткую экзоконструкцию 19 со складным мешком 20 внутри него. Экзоконструкция включает в себя стержень, который можно подсоединить к любому из множества распределительных выпускных отверстий. Благодаря такой конструкции текучий продукт может быть непосредственно подан в мешок 20 питьевого сосуда 21. Стержень 22 питьевого сосуда 21 имеет обратный клапан 23, встроенный в него, чтобы предотвратить утечку жидкости из питьевого контейнера, когда он отсоединяется от дозатора. Желательно использовать обратный клапан 23 типа "утконос", как показано на фиг. 4, однако, можно использовать и зажим 24 либо аналогичную конструкцию, как показано на фиг. 5. Питье газированного напитка или воды может быть осуществлено путем деблокирования клапана, а дозирование плазмы крови достигается аналогичным образом в соответствующий приемник. Distribution of any of the many liquids should be carried out in a smaller container that is suitable for direct consumption or end use in the case of blood plasma. It is imperative that no dosing liquids leak into the space shuttle or into the space of the space station. For this reason, a portable drinking container, similar to that shown in the attached FIGS. 4 and 5. Each of these drinking containers has a rigid exoconstruction 19 with a folding bag 20 inside it. An exoconstruction includes a shaft that can be connected to any of a variety of distribution outlets. Due to this design, the fluid product can be directly fed into the bag 20 of the drinking vessel 21. The stem 22 of the drinking vessel 21 has a check valve 23 integrated therein to prevent leakage of liquid from the drinking container when it is disconnected from the dispenser. It is desirable to use a platypus check valve 23, as shown in FIG. 4, however, a clamp 24 or a similar construction can be used as shown in FIG. 5. Drinking a carbonated drink or water can be done by releasing the valve, and dosing of blood plasma is achieved in a similar way to the appropriate receiver.

На фиг. 2 также показан отсек 25 компьютеризованного мониторта, который используется для идентификации потребителя, табулирования расхода жидкости и подсчета потребления за последней, заранее определенный интервал времени, обычно 24 часа. Когда астронавт вставляет питьевой сосуд 21 в одно из множества выпускных отверстий 2-4, реле 26 давления передает сигнал компьютеру 25, и сканирующее устройство 27, предусмотренное для этой цели, идентифицирует питьевой сосуд для определения его пользователя. Идентификацию можно также осуществлять посредством двоичных переключателей и тому подобных. Когда происходит идентификация пользователя, то производится вызов предистории потребления жидкости этим конкретным пользователем и изменение предистории в соответствии с новыми данными. Как уже упоминалось, будет также отображена предистория предшествующего потребления за определенный промежуток времени. In FIG. 2 also shows a computer monitor compartment 25, which is used to identify the consumer, tabulate fluid flow, and calculate consumption over the last, predetermined time interval, typically 24 hours. When an astronaut inserts a drinking vessel 21 into one of a plurality of outlets 2-4, the pressure switch 26 transmits a signal to the computer 25, and the scanning device 27 provided for this purpose identifies the drinking vessel to determine its user. Identification can also be carried out by means of binary switches and the like. When the user identification occurs, the prehistory of fluid consumption by this particular user is called up and the prehistory is changed in accordance with the new data. As already mentioned, the prehistory of previous consumption for a certain period of time will also be displayed.

Фиг. 6 представляет схематическое изображение встроенного клапана 17 регулирования скорости потока, как уже говорилось выше. Можно видеть, что источник CO₂ направляет газированный напиток из контейнера 9 через клапан 16 регулирования давления. Ламинарный поток напитка через конический клапан 17 обеспечивает раздачу жидкости без пены через выходное отверстие 2, когда в него вставляется стержень 22, в результате срабатывает реле 26 давления. Текущий контроль за процессом дозирования осуществляется монитором 25.FIG. 6 is a schematic illustration of an integrated flow rate control valve 17, as discussed above. You can see that the source of CO ₂ directs the carbonated drink from the container 9 through the pressure control valve 16. The laminar flow of the beverage through the conical valve 17 allows the distribution of liquid without foam through the outlet 2 when the rod 22 is inserted into it, as a result, the pressure switch 26 is activated. The current monitoring of the dosing process is carried out by the monitor 25.

Со ссылками на фиг. 3 теперь будет описана упрощенная работа дозатора в условиях микрогравитации. Когда включены все системы космического челнока или космической станции, включается также дозатор для условий микрографитации, и он будет находиться в работоспособном состоянии, пока не будет отключено энергоснабжение. Если это требуется, то можно предусмотреть установку дополнительного питания с тем, чтобы устройство термоэлектрического охлаждения непрерывно поддержало камеру 7 охлаждения при оптимальной для предварительно смешанного напитка и плазмы крови, температуре. With reference to FIG. 3, the simplified operation of the dispenser under microgravity conditions will now be described. When all space shuttle or space station systems are turned on, the dispenser for micrographic conditions is also turned on, and it will be in operable state until the power supply is turned off. If this is required, it is possible to provide for the installation of additional power so that the thermoelectric cooling device continuously supports the cooling chamber 7 at a temperature optimal for the pre-mixed drink and blood plasma.

Далее на этапе S1 все выходы 2-4 закрываются и в компьютере 25 начинают действовать различные регистры и блоки управления данными. Команды воспроизводятся на мониторе 12, и вспыхивает светоизлучающий диод, указывающий оператору, что дозатор может осуществлять обычные операции. На этапе S2 определяется, истек ли заранее установленный период времени (10 секунд). Если это имеет место, то изображение на дисплее монитора обновляется, обеспечивая оператора дополнительной информацией. Если же заранее установленный интервал времени не истек, то на этапе S4 определяется, сработало ли реле давления. Если это произошло, то тогда этапы S2 и S3 повторяются, либо цикл между этапами S2 и S4 продолжается до тех пор, пока не истекут 10 секунд. Next, at step S1, all outputs 2-4 are closed and various registers and data control units begin to operate in computer 25. Commands are played on the monitor 12, and a light emitting diode flashes, indicating to the operator that the dispenser can perform normal operations. In step S2, it is determined whether a predetermined time period (10 seconds) has elapsed. If this is the case, the image on the monitor display is updated, providing the operator with additional information. If the predetermined time interval has not expired, then it is determined in step S4 whether the pressure switch has tripped. If this happens, then steps S2 and S3 are repeated, or the cycle between steps S2 and S4 continues until 10 seconds elapse.

Если на этапе S4 не сработало реле давления, то на этапе S5 устанавливается соответствующий флажок, и на этапе S6 вновь определяют, сработало ли реле давления. Если на этапе S6 не выявлено срабатывание реле давления, тогда системе переходит к этапу S7, т.е. либо к выдержке в течение 10 секунд, либо к срабатыванию реле давления. Если на этапе S6 обнаруживается, что реле давления сработало, тогда на этапе S8 посылается сигнал разъединения, в результате на этапе S9 инициируется включение подпрограммы устранения срыва, которая включает в себя задержку по времени, позволяющую компьютеру распознать нажатие на переключатель как единственное нажатие, а не серию нажатий, поскольку нажатие на механический переключатель заставляет цепь размыкаться и замыкаться несколько раз, и это считывается компьютером, как несколько нажатий на реле давления, и на этапе S10 осуществляет другое определение, если реле давления все же сработало. Если нет, то программа возвращается к этапу S5. Если да, то тогда включается таймер дозирования, передаются команды на дисплей монитора и включается дозирующий соленоид в течение определенного интервала времени. На этапе S12 вновь выявляется, сработало ли реле давления. Если оно не сработало, то программа возвращается к этапу S13 определяют, загорелся ли транспорант "Налив прекращен". Если транспорант "Налив прекращен" засвечен, то на этапе S14 происходит выключение дозирующего соленоида, и следовательно, операция дозирования завершается. Иначе говоря, программа возвращается к этапу S12. If the pressure switch has not tripped in step S4, then the corresponding flag is set in step S5, and it is again determined in step S6 whether the pressure switch has tripped. If the operation of the pressure switch is not detected in step S6, then the system proceeds to step S7, i.e. either a shutter speed of 10 seconds, or a pressure switch tripping. If, at step S6, it is detected that the pressure switch has tripped, then at step S8 a disconnect signal is sent, as a result of which, at step S9, the shutdown elimination routine is triggered, which includes a time delay that allows the computer to recognize the press of a switch as a single press, rather than a series of clicks, since pressing the mechanical switch causes the circuit to open and close several times, and this is read by the computer, like a few clicks on the pressure switch, and in step S10 performs An awkward determination if the pressure switch still tripped. If not, the program returns to step S5. If yes, then the dosing timer is turned on, commands are sent to the monitor display and the dosing solenoid is turned on for a certain period of time. At step S12, it is again detected whether the pressure switch has tripped. If it does not work, then the program returns to step S13 to determine whether the “Filling Stopped” banner lights up. If the “Filling Stop” banner is illuminated, then at step S14, the metering solenoid is turned off, and therefore, the metering operation is completed. In other words, the program returns to step S12.

Для гидропонных исследований компьютер будет поливать и/или подкармливать одно или несколько растений в заранее определенный отрезок времени, записывать время, количество израсходованной воды и подкормки, и по запросу воспроизводить данные. For hydroponic studies, the computer will water and / or feed one or several plants at a predetermined period of time, record the time, amount of water used and fertilizing, and, upon request, reproduce the data.

Аналогично, дозатор будет выдавать по запросу порции плазмы крови для биологических исследований и записывать время и качество доз плазмы крови. Similarly, the dispenser will issue, upon request, a portion of blood plasma for biological research and record the time and quality of the dose of blood plasma.

Требования к пространству для размещения дозатора, предназначенного для условий микрогравитации, относительно невелики и составляют 17,3 дюйма (439,4 мм) в ширину, 20 дюймов (508 мм) в глубину и 10 дюймов (254 мм) в высоту. Поскольку вентилятор или воздуходувка 6 расположен спереди дозатора, он может быть размещен в любом, легко доступном для астронавтов месте. Требования по энергопотреблению минимальные, поскольку дозатор будет потреблять менее 100 ватт. The space requirements for placing a dispenser designed for microgravity are relatively small and are 17.3 inches (439.4 mm) wide, 20 inches (508 mm) deep and 10 inches (254 mm) high. Since the fan or blower 6 is located in front of the dispenser, it can be placed in any place easily accessible to astronauts. The energy requirements are minimal, as the dispenser will consume less than 100 watts.

Claims

1. Dispenser for microgravity conditions in outer space, containing containers for supplying fluids located in the cooling unit and connected to the holes of the distribution of fluids, a closed portable drinking container connected to one of the holes of the distribution of fluids, a flow rate regulator, connecting the feed node carbonated pre-mixed drink with a container of such a drink, characterized in that it introduced elements of the initiation of the dispensing process in the form of a pressure switch, distribution a fluid distribution located in each hole, and a metering fluid control unit associated with the dosing process initiation elements when tabulating variables including the type, quantity and consumption of metered fluids, as well as the fluid consumption history for each user.

2. The dispenser according to claim 1, characterized in that the containers contain blood plasma and water.

3. The dispenser according to claim 1, characterized in that the cooling unit is made in the form of a circulation fan and a heat exchange element associated with the containers.

4. The dispenser according to claim 1, characterized in that the cooling unit is made in the form of a cold plate surrounding at least one of the containers fixed on it and connected at one end to a thermoelectric generator.

5. The dispenser according to claim 4, characterized in that one of the containers mounted on a cold plate is a container with blood plasma.

6. A dispenser according to claim 1, characterized in that the carbonated pre-mixed beverage supply unit includes a source of bicarbonate gas.

7. The dispenser according to claim 1, characterized in that the flow rate regulator is a valve made in the form of a cone inverted in the direction of fluid flow integrated into the container supply line with an annular cross-section expanding in the direction of fluid flow.

8. The dispenser according to claim 1, characterized in that a screen for visual observation and identification of fluid selection data associated with each fluid distribution hole is introduced therein.