RU2290611C2 - Device for volumetric batching of fluid - Google Patents

Device for volumetric batching of fluid Download PDF

Info

Publication number
RU2290611C2
RU2290611C2 RU2005105740/28A RU2005105740A RU2290611C2 RU 2290611 C2 RU2290611 C2 RU 2290611C2 RU 2005105740/28 A RU2005105740/28 A RU 2005105740/28A RU 2005105740 A RU2005105740 A RU 2005105740A RU 2290611 C2 RU2290611 C2 RU 2290611C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
bell
dispenser
stop
atmospheric pressure
Prior art date
Application number
RU2005105740/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005105740A (en
Inventor
Лев Абрамович Ровинский (RU)
Лев Абрамович Ровинский
Сергей Михайлович Шамшурко (RU)
Сергей Михайлович Шамшурко
Original Assignee
Лев Абрамович Ровинский
Сергей Михайлович Шамшурко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лев Абрамович Ровинский, Сергей Михайлович Шамшурко filed Critical Лев Абрамович Ровинский
Priority to RU2005105740/28A priority Critical patent/RU2290611C2/en
Publication of RU2005105740A publication Critical patent/RU2005105740A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2290611C2 publication Critical patent/RU2290611C2/en

Links

Landscapes

  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

FIELD: measuring technique.
SUBSTANCE: device comprises measuring vessel, stop, air bell, diaphragm, air tube, pickup of mutual movement of the bell and air tube, atmospheric pressure gage, gage of pressure of fluid at the entrance to the batcher, computing-control device, and actuating mechanisms in the lines for supplying fluid to the batcher. The bottom of the air bell points upward, is mounted inside the measuring vessel, and can move inside the vessel from its bottom to the stop. The stop is mounted on the inner side of the vessel for permitting movements. The diaphragm is built in the bottom of the air bell and is rigidly connected with the air tube that is connected with the pickup of mutual movements mounted on the outer side of the bottom of the air bell. The pickup of mutual movements the atmospheric pressure gage, gage of pressure of fluid at the entrance to the batcher are connected with the computing-control device that is connected to the actuating mechanisms in the line for supplying fluid to the batcher.
EFFECT: enhanced precision of batching.
3 cl, 1 dwg

Description

Область техники Technical field

Изобретение относится к области порционного дозирования жидких сред, например объемными дозаторами, и может применяться в различных отраслях техники.The invention relates to the field of portioned dosing of liquid media, for example volumetric dispensers, and can be used in various fields of technology.

Уровень техники State of the art

Известны объемные дозаторы жидкости, например по AC 1118862, AC 1337670, патенту РФ 2054631, содержащие мерный сосуд и дополнительные элементы (мембраны, сильфоны, поплавки, воздушные трубки и пр.), обеспечивающие повышение точности дозирования. В заявке на патент 99124335/20(025757) (прототип) предложен дозатор, снабженный дополнительно двойным сильфоном, связанным с воздушной трубкой, причем внутренняя полость сильфонов сообщена с атмосферой, что позволяет учесть изменения атмосферного давления. Недостатки этого устройства: 1) необходимость обеспечить герметичное соединение воздушной трубки с мембраной и с сильфоном при одновременном условии их взаимного перемещения; 2) прогрессирующее ухудшение точности дозирования ввиду изменения упругости мембраны; 3) погрешность дозирования, вызванная изменением буферной емкости воздуха в дозаторе при изменении величины дозы.Volumetric fluid dispensers are known, for example, according to AC 1118862, AC 1337670, patent of the Russian Federation 2054631, containing a measuring vessel and additional elements (membranes, bellows, floats, air tubes, etc.) that provide improved metering accuracy. In patent application 99124335/20 (025757) (prototype), a dispenser is provided with an additional double bellows associated with an air tube, the inner cavity of the bellows communicating with the atmosphere, which allows for changes in atmospheric pressure. The disadvantages of this device are: 1) the need to ensure a tight connection of the air tube with the membrane and with the bellows under the condition of their mutual movement; 2) a progressive deterioration in metering accuracy due to changes in membrane elasticity; 3) dosing error caused by a change in the buffer capacity of the air in the dispenser with a change in the dose.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Предлагаемое устройство лишено описанных недостатков, имеет более высокую надежность и точность дозирования. Это достигается введением дополнительных элементов: воздушного колокола и передвижного упора в мерной емкости, датчика давления жидкости на входе в дозатор и датчика атмосферного давления, а также выполнением управляющего устройства с возможностью вычислительных операций, учитывающих влияние перечисленных параметров на точность дозирования. При этом наличие воздушного колокола и упора обеспечивает исключение погрешности дозирования за счет изменения буферного объема воздуха.The proposed device is devoid of the described disadvantages, has higher reliability and metering accuracy. This is achieved by introducing additional elements: an air bell and a movable stop in a measuring container, a liquid pressure sensor at the inlet of the dispenser and an atmospheric pressure sensor, as well as a control device with the possibility of computational operations that take into account the influence of the above parameters on the metering accuracy. At the same time, the presence of an air bell and an emphasis ensures the exclusion of a dosing error due to a change in the buffer volume of air.

Предлагаемое устройство показано на чертеже и содержит мерную емкость 1 с расположенным на ее внутренней поверхности упором 2 со шкалой 3, воздушный колокол 4 с расположенными на нем мембраной 5, воздушной трубкой 6 и датчиком взаимного перемещения колокола и трубки 7, датчик атмосферного давления 8, датчик давления жидкости на входе в дозатор 9, управляющее устройство с вычислительными функциями (ВУУ) 10, запорно-исполнительные органы 11 и 12 на линиях подачи жидкости и выдачи дозы. При этом воздушный колокол расположен дном вверх внутри мерной емкости с возможностью перемещения в ней от днища мерной емкости до упора, воздушная трубка неподвижно закреплена в мембране, а датчики взаимного перемещения, атмосферного давления и давления жидкости на входе в дозатор сообщены с ВУУ, а последний - с исполнительными органами.The proposed device is shown in the drawing and contains a measuring tank 1 with a stop 2 located on its inner surface 2 with a scale 3, an air bell 4 with a membrane 5 located on it, an air tube 6 and a sensor for mutual movement of the bell and tube 7, an atmospheric pressure sensor 8, a sensor fluid pressure at the inlet to the dispenser 9, a control device with computational functions (WUU) 10, locking-actuating organs 11 and 12 on the lines of fluid supply and dose. In this case, the air bell is located upside down inside the measuring tank with the possibility of moving in it from the bottom of the measuring tank to the stop, the air tube is fixedly mounted in the membrane, and the sensors of mutual movement, atmospheric pressure and liquid pressure at the inlet of the dispenser are connected to the WUU, and the last with executive bodies.

Работа устройстваDevice operation

В исходном положении емкость 1 пуста, воздушный колокол 4 находится в емкости 1 и лежит на ее дне. Исполнительный орган 11 закрыт, а орган 12 открыт. По команде ВУУ орган 11 открывается, а орган 12 закрывается, жидкость начинает поступать в емкость 1 из источника жидкости (расходная емкость, насос и пр.). Жидкость поступает в открытый нижний торец колокола 4, вытесняя воздух из него через трубку 6. Как только уровень жидкости в емкости 1 и колоколе 4 поднимется до нижнего края трубки 6, выход воздуха из колокола 4 прекращается, и имеющийся в колоколе 4 воздух поднимает его синхронно с подъемом уровня жидкости в емкости 1. Когда верхний край колокола 4 достигнет упора 2, колокол останавливается, уровень жидкости в нем поднимается, находящийся в нем воздух сжимается, его давление возрастает, и мембрана 5 вместе с трубкой 6 перемещается кверху. При этом срабатывает датчик взаимного перемещения 7, сигнал от него поступает в ВУУ 10, последнее срабатывает, закрывая орган 11 и открывая орган 12. Набор дозы прекращается, а набранная в емкости 1 доза выдается из дозатора, например, в тару. При этом в ВУУ постоянно поступают сигналы от датчика атмосферного давления 8 и датчика давления жидкости на входе в дозатор 9. ВУУ 10 обрабатывает все поступающие в него сигналы, вырабатывая управляющий сигнал для прекращения набора дозы по нижеописанному алгоритму.In the initial position, the container 1 is empty, the air bell 4 is in the container 1 and lies on its bottom. The executive body 11 is closed, and the body 12 is open. At the command of the VUU, the organ 11 opens and the organ 12 closes, the liquid begins to flow into the tank 1 from the source of the liquid (supply tank, pump, etc.). The liquid enters the open bottom end of the bell 4, displacing air from it through the tube 6. As soon as the liquid level in the tank 1 and the bell 4 rises to the lower edge of the tube 6, the air outlet from the bell 4 stops, and the air available in the bell 4 lifts it synchronously with a rise in the liquid level in the tank 1. When the upper edge of the bell 4 reaches the stop 2, the bell stops, the liquid level in it rises, the air inside it is compressed, its pressure increases, and the membrane 5 together with the tube 6 moves up. In this case, the mutual displacement sensor 7 is triggered, the signal from it enters the VUU 10, the latter is triggered by closing the organ 11 and opening the organ 12. The dose is stopped, and the dose accumulated in the tank 1 is output from the dispenser, for example, into a container. At the same time, the signals from the atmospheric pressure sensor 8 and the liquid pressure sensor at the inlet to the dispenser 9 are constantly supplied to the VUU. The VUU 10 processes all the signals entering it, generating a control signal to stop the dose dialing according to the algorithm described below.

Рассмотрим условия измерения дозы в емкости 1 и колоколе 4. Перед началом набора дозы в колоколе имеется атмосферное давление Р0, а объем воздуха в колоколе на момент подъема уровня жидкости до нижнего края трубки 6 обозначим как V0. Далее колокол поднимается, пока не остановится упором 2. Далее уровень жидкости в колоколе незначительно поднимается, объем воздуха в колоколе уменьшается до величины V, а его давление достигает величины Р. При площади мембраны 5f на нее воздействует снизу сила F=Р·f, и когда она достигает величины силы тяжести подвижных частей (мембраны и воздушной трубки), то в этот момент мембрана поднимается и датчик 7 срабатывает, доза отсекается. Пусть необходимо отмерить объем жидкости Vзад, для этого упор 2 устанавливают так, чтобы объем жидкости в емкости 1 (от днища до нижнего края трубки 6) был равен

Figure 00000002
заданному, т.е. каждому Vзад соответствует свой
Figure 00000002
. Далее начинается сжатие воздуха в колоколе 4, причем выполняется (в изобарических условиях) соотношение Р·V=Р0·V0. Таким образом, срабатывание датчика 7 происходит в момент, когда V=P0V0/P, т.е. образуется статическая погрешность дозирования ΔV=V0-V=V0(1-Р0/Р)=V0(1-Р0f/F), зависящая от Р0, V0, т.е. величин переменных. Величина V0 (буферный объем воздуха) в устройстве - прототипе определяется заданной величиной дозы и в каждом случае дозирования случайна. В предложенном устройстве величина буферной емкости постоянна (равна объему колокола от нижнего края воздушной трубки до днища колокола), а погрешность дозирования за счет изменения V0 и P0 учитывается в ВУУ 10 по алгоритму, приведенному выше, что позволяет рассчитать необходимую величину положения упора 2.Consider the conditions for measuring the dose in the tank 1 and bell 4. Before the dose is set, the bell has atmospheric pressure P 0 , and the air volume in the bell at the time the liquid level rises to the lower edge of the tube 6 is denoted by V 0 . Further, the bell rises until it stops at a stop 2. Further, the liquid level in the bell rises slightly, the air volume in the bell decreases to V, and its pressure reaches P. When the membrane area is 5f, the force F = P · f acts on it from below, and when it reaches the magnitude of the gravity of the moving parts (membrane and air tube), then at this moment the membrane rises and the sensor 7 is activated, the dose is cut off. Let it be necessary to measure the volume of liquid V ass , for this, the stop 2 is set so that the volume of liquid in the tank 1 (from the bottom to the lower edge of the tube 6) is equal to
Figure 00000002
given, i.e. each V ass corresponds to its
Figure 00000002
. Then begins the compression of the air in the bell 4, and is satisfied (in isobaric conditions) the ratio P · V = P 0 · V 0 . Thus, the operation of the sensor 7 occurs at the moment when V = P 0 V 0 / P, i.e. a static dosing error ΔV = V 0 -V = V 0 (1-P 0 / P) = V 0 (1-P 0 f / F) is formed, depending on P 0 , V 0 , i.e. quantities of variables. The value of V 0 (buffer volume of air) in the device is a prototype is determined by the specified dose and in each case, the dosage is random. In the proposed device, the value of the buffer capacity is constant (equal to the volume of the bell from the lower edge of the air tube to the bottom of the bell), and the dosing error due to changes in V 0 and P 0 is taken into account in WUU 10 according to the algorithm above, which allows you to calculate the required position of the stop 2 .

Кроме того, известно, что изменения давления жидкости на входе в дозатор также вызывают погрешность дозирования (см., например, устройство по АС 1118862), поэтому данная величина также измеряется датчиком 9 и подается в ВУУ 10.In addition, it is known that changes in the liquid pressure at the inlet to the dispenser also cause a metering error (see, for example, the device according to AC 1118862), therefore this value is also measured by the sensor 9 and fed to the VUU 10.

Преимущества предложенного устройства определяются тем, что: 1) в предложенном устройстве компенсирована статическая погрешность дозирования, вызванная переменными величинами буферной емкости воздуха, атмосферного давления и давления жидкости на входе в дозатор, вследствие чего точность дозирования повышается; 2) кроме того, в предложенном устройстве исключены жесткие, но с возможностью перемещения соединения мембраны с воздушной трубкой и сильфоном, что повышает надежность; 3) кроме того, мембрана в предлагаемом устройстве имеет значительно меньшую площадь, а воздушная трубка - длину, что уменьшает вес подвижных частей мембранного блока, постоянную нагрузку на мембрану, что повышает надежность всего устройства.The advantages of the proposed device are determined by the fact that: 1) the proposed device compensates for the static dosing error caused by the variable values of the buffer capacity of the air, atmospheric pressure and liquid pressure at the inlet of the dispenser, as a result of which the accuracy of dosing is increased; 2) in addition, in the proposed device excluded rigid, but with the ability to move the connection of the membrane with the air tube and the bellows, which increases reliability; 3) in addition, the membrane in the proposed device has a significantly smaller area, and the air tube has a length, which reduces the weight of the moving parts of the membrane unit, the constant load on the membrane, which increases the reliability of the entire device.

Claims (4)

1. Объемный дозатор жидкости, содержащий мерную емкость, мембрану, воздушную трубку, исполнительные механизмы подачи жидкости в мерную емкость и отбора дозы и управляющее устройство, отличающийся тем, что он снабжен дополнительно воздушным колоколом, упором, датчиком взаимного перемещения колокола и воздушной трубки, датчиком атмосферного давления и датчиком давления жидкости на входе в дозатор, причем воздушный колокол расположен днищем кверху в мерной емкости между дном мерной емкости и упором, упор размещен на внутренней поверхности мерной емкости, датчик взаимного перемещения расположен на внешней поверхности днища воздушного колокола и сообщен с воздушной трубкой, мембрана жестко соединена с днищем воздушного колокола и с воздушной трубкой, управляющее устройство связано с датчиком взаимного перемещения, датчиком атмосферного давления, датчиком давления жидкости на входе в дозатор и с исполнительными механизмами на линиях подачи жидкости в дозатор и отбора дозы.1. Volumetric liquid dispenser containing a measuring container, a membrane, an air tube, actuators for supplying liquid to a measuring container and dose selection and a control device, characterized in that it is additionally equipped with an air bell, an emphasis, a sensor for mutual movement of the bell and air tube, a sensor atmospheric pressure and a liquid pressure sensor at the inlet to the dispenser, with the air bell located upside down in the measuring tank between the bottom of the measuring tank and the stop, the stop is placed on the inner surface measuring capacity, the mutual displacement sensor is located on the outer surface of the bottom of the air bell and is in communication with the air tube, the membrane is rigidly connected to the bottom of the air bell and the air tube, the control device is connected to the mutual displacement sensor, atmospheric pressure sensor, liquid pressure sensor at the inlet of the dispenser and with actuators on the fluid supply lines to the dispenser and dose selection. 2. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что упор, размещенный на внутренней поверхности мерной емкости, выполнен с возможностью его перемещения вдоль вертикальной стенки мерной емкости.2. The dispenser according to claim 1, characterized in that the emphasis placed on the inner surface of the measuring tank is arranged to move along the vertical wall of the measuring tank. 3. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что воздушный колокол выполнен c возможностью его перемещения внутри мерной емкости от днища последней до упора.3. The dispenser according to claim 1, characterized in that the air bell is made with the possibility of its movement inside the measuring container from the bottom of the latter to the stop. 4. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что управляющее устройство выполнено с возможностью обработки сигналов от датчика атмосферного давления и датчика давления жидкости на входе в дозатор и вычисления статической погрешности дозирования, например, по формуле ΔV=V0(1-fP0/F), где Р0, V0 - атмосферное давление и исходный объем воздуха в колоколе, f и F соответственно площадь мембраны и сила, действующая на мембрану.4. The dispenser according to claim 1, characterized in that the control device is arranged to process signals from the atmospheric pressure sensor and the liquid pressure sensor at the inlet of the dispenser and calculate the static metering error, for example, according to the formula ΔV = V 0 (1-fP 0 / F), where P 0 , V 0 - atmospheric pressure and the initial volume of air in the bell, f and F, respectively, the membrane area and the force acting on the membrane.
RU2005105740/28A 2005-03-02 2005-03-02 Device for volumetric batching of fluid RU2290611C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005105740/28A RU2290611C2 (en) 2005-03-02 2005-03-02 Device for volumetric batching of fluid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005105740/28A RU2290611C2 (en) 2005-03-02 2005-03-02 Device for volumetric batching of fluid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005105740A RU2005105740A (en) 2006-08-10
RU2290611C2 true RU2290611C2 (en) 2006-12-27

Family

ID=37059284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005105740/28A RU2290611C2 (en) 2005-03-02 2005-03-02 Device for volumetric batching of fluid

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2290611C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615344C1 (en) * 2015-12-30 2017-04-04 Михаил Иванович Голубенко Device for automatic liquid discharge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615344C1 (en) * 2015-12-30 2017-04-04 Михаил Иванович Голубенко Device for automatic liquid discharge

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005105740A (en) 2006-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220049687A1 (en) Pump-Based Fluid Flow Meter
US8863986B2 (en) Time volumetric fluid dispensing apparatus
US7753232B2 (en) Fluid dispensing apparatus
US8444015B2 (en) Fluid dispensing apparatus
JP2018523777A (en) Management type proportional meter and metering pump management method
RU2290611C2 (en) Device for volumetric batching of fluid
KR102015026B1 (en) measurement unit of milking quantity and measuring method using the same
RU2057922C1 (en) Set for measuring productivity of wells
WO2017133648A1 (en) Instrument, container, and method for measuring liquid volume
RU2433377C1 (en) Fluid dispenser
RU2534379C1 (en) Density control device
RU2054631C1 (en) Liquid portioner
RU2554294C1 (en) Density control device
RU2317580C1 (en) Device for imparting odor to gas
JPS61235727A (en) Method and device for measuring charging rate in container
SU1113677A1 (en) Metering tank
SU396589A1 (en) DENSITOMETER
SU697828A1 (en) Hydrostatic level gauge
RU2433378C1 (en) Fluid dispenser
SU1280328A1 (en) Liquid metering device
SU1645835A1 (en) Apparatus for automatic measuring of liquid
SU1114887A1 (en) Pneumatic metering pump
RU2490602C2 (en) V neprimerov's automatic fluid dispenser
SU1300332A1 (en) Liquid densimeter
RU1774183C (en) Siphon dosing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090303