RU2687331C1 - Способ дозирования жидкости и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ дозирования жидкости и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2687331C1 RU2687331C1 RU2018111992A RU2018111992A RU2687331C1 RU 2687331 C1 RU2687331 C1 RU 2687331C1 RU 2018111992 A RU2018111992 A RU 2018111992A RU 2018111992 A RU2018111992 A RU 2018111992A RU 2687331 C1 RU2687331 C1 RU 2687331C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- electric current
- tip
- gas
- working chamber
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к области точного приборостроения, биотехнологии и фармацевтики и может быть использована для дозирования жидкости в химической и медицинской промышленности, в лабораторной технике при контролируемом отмеривании малых доз жидкости. В способе дозирования жидкости передают давление газу и жидкости и перемещают их, воздействуя на жидкость путем изменения давления в рабочей камере, выполненной с отводом 2, за счет пропускания импульсов электрического тока в проводнике 4. Проводник 4 размещают в рабочей камере, которую предварительно заполняют газом, отвод 2 с наконечником 3 опускают в дозируемую жидкость, подают импульс электрического тока заданной амплитуды и длительности, выдавливают из объема камеры в дозируемую жидкость точное количество газа. После окончания импульса жидкость всасывается в наконечник 3, который вынимают из дозируемой жидкости и переносят к объекту для дозирования жидкости, подают импульс электрического тока и выдавливают жидкость из наконечника 3. Группа изобретений направлена на обеспечение управляемости и точности дозирования жидкости, повышение эффективности, расширение области применения. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к области точного приборостроения, нанотехнологии, робототехники, биотехнологии и фармацевтики, двигателестроению, автомобилестроению, авиационной, химической и пищевой промышленности, к способам перемещения и дозирования жидкости с использованием создания и передачи давления газу и жидкости, и устройствам для их осуществления и может быть использовано для дозирования и перемещения жидкости в химической и медицинской промышленности, в лабораторной технике при отмеривании малых доз жидкости.
Известны способ и устройство - в способе дозирования жидкости за счет изменения давления газа в рабочей камере и передачи давления дозируемой жидкости. Устройство (пипеточный дозатор) снабжено упругим элементом, позволяющим нажатием пальца лаборанта на этот элемент создавать переменное (пониженное или повышенное) давление воздуха в рабочей камере дозатора, за счет чего набирать и выдавливать определенную дозу жидкости. (Современные методы дозирования жидкости в лабораториях: http://sente-lab.com/novinki-iz-laboratornogo-mira/sovremennyie-metodyi-dozirovaniya-zhidkostej-v-laboratoriyax.html).
Недостатками данных способа и устройства являются недостаточная точность дозирования жидкости, невозможность дозирования малых объемов жидкости, недостаточная эффективность управления изменением давления газа и передачи давления жидкости, узкая область применения способа и устройства.
Известны способ и устройство - в способе дозирования жидкости, включающем операцию набора дозируемой жидкости и операцию мерного вытеснения ее микродозами путем воздействия на рабочую жидкость за счет изменения давления газа в рабочей камере и передачи давления дозируемой жидкости путем воздействия поршня на жидкость (SU 1023202).
Недостатками данных способа и устройства являются недостаточная точность дозирования жидкости, необходимость использования поршня для создания и передачи давления, недостаточная эффективность управления изменением давления газа и передачи давления жидкости.
Известны способ и устройство - в способе дозирования жидкости, включающем операцию набора дозируемой жидкости и операцию мерного вытеснения ее микродозами путем воздействия на рабочую жидкость за счет изменения давления газа в рабочей камере и передачи давления дозируемой жидкости путем воздействия на жидкость поршня, приводимого в движение электромеханическим образом (Зеленов М.С., Чернышев А.В. Обзор существующих систем микродозирования жидкости и обоснование конструкции модуля для автоматизированной системы пробоподготовки // Машиностроитель. 2016, №4).
Недостатками данных способа и устройства являются недостаточная точность дозирования жидкости, сложность и недостаточная надежность устройства и сложность реализации способа, необходимость использования поршня для создания и передачи давления, недостаточная эффективность управления изменением давления газа и передачи давления жидкости.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является устройство, с помощью которого осуществляется способ дозирования жидкости. Устройство состоит из мерного сосуда (рабочей камеры), заполненного газом и жидкостью, из которой отходят два отвода, в которые может заходить жидкость, на одном из отводов установлена нихромовая проволока, соединенная с источником электрического тока. Дозирование жидкости осуществляется за счет пропускания электрического тока через проволоку и последующего локального нагревания жидкости до состояния взрывного вскипания. Создаваемое изменение давления воздействует на жидкость (и попутно - на газ), выталкивая порцию жидкости из рабочей камеры через отвод (SU 1300421).
Недостатками данных способа и устройства являются низкая точность дозирования жидкости, обусловленная недостаточной эффективностью управления изменением давления, необходимость охлаждения вскипевшей жидкости перед последующим пропусканием электрического тока через проволоку, узкая область применения способа и устройства.
В предлагаемом способе дозирования жидкости изменение давления газа в рабочей камере осуществляется за счет пропускания управляемых импульсов электрического тока в проводнике, размещенном в рабочей камере устройства, заполненной газом. Устройство снабжено отводом с наконечником - для забора и дозирования жидкости. Изменение давления газа в рабочей камере, обусловленное импульсным протеканием электрического тока в проводнике, размещенном внутри рабочей камеры, применяется для дозирования жидкости.
Задачей предполагаемого изобретения является: осуществить дозирование жидкости за счет управляемого изменения давления газа и жидкости, их контролируемое перемещение, повысить точность перемещения (дозирования) жидкости, повысить эффективность использования способа изменения давления газа и жидкости, их перемещения и дозирования жидкости и устройства для осуществления способа, расширить область применения.
Технически задача дозирования жидкости решается за счет того, что в устройстве, содержащем корпус, рабочую камеру с отводом, заполненную газом, проводник электрического тока, выполненный с возможностью соединения с источником электрического тока, отвод выполнен с наконечником с возможностью размещения его в дозируемой жидкости и перемещения к объекту для дозирования жидкости, при этом источником электрического тока является генератор импульсов электрического тока с регулируемой амплитудой и длительностью импульса тока, а проводник электрического тока размещен в рабочей камере. Устройство позволяет реализовать способ дозирования жидкости, в котором передают давление газу и жидкости и перемещают их, воздействуя на жидкость путем изменения давления в рабочей камере, выполненной с отводом, за счет пропускания импульсов электрического тока в проводнике, проводник размещают в рабочей камере, которую предварительно заполняют газом, отвод с наконечником опускают в дозируемую жидкость, подают импульс электрического тока заданной амплитуды и длительности, выдавливают из объема камеры в дозируемую жидкость точное количество газа, после окончания импульса жидкость всасывается в наконечник, который вынимают из дозируемой жидкости и переносят к объекту для дозирования жидкости, подают импульс электрического тока и выдавливают жидкость из наконечника.
Техническим результатом данного решения является повышение управляемости и точности дозирования жидкости, повышение эффективности, расширение области применения.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1 - фиг. 6.
На фиг. 1 представлена схема устройства.
На фиг. 2 представлена типичная экспериментальная зависимость давления Р в рабочей камере от времени t для проводника из сплава никеля при воздействии импульса тока длительностью τ=5,5 с амплитудой I=0,6 А.
На фиг. 3 приведен график зависимости массы М спирта, выдавленного из наконечника, от амплитуды токового импульса. В эксперименте применялись импульсы тока длительностью t=4 с
На фиг. 4 приведен график зависимости массы М спирта, выдавленного из наконечника, от времени действия импульса. Амплитуда импульса тока I=300 мА оставалась неизменной.
На фиг. 5 представлена зависимость количества капель спирта, выдавленного из наконечника, от амплитуды токового импульса.
Устройство включает (фиг. 1) корпус 1; отвод 2 с наконечником 3; проводник электрического тока 4; источник электрического тока - генератор импульсов электрического тока с регулируемой амплитудой и длительностью импульса тока 5. Внутренний объем корпуса 1 и отвода 2 образуют рабочую камеру устройства, проводник электрического тока размещен в рабочей камере.
При неравновесном процессе, имеющем место при старте импульса электрического тока в проводнике, в газе возникает скачок давления, величина которого определяется амплитудой и длительностью импульса электрического тока в проводнике. Варьируя форму, амплитуду и (или) время действия импульса, возможно точно задавать параметры дозирования жидкости в предлагаемом устройстве.
Для реализации способа в рабочую камеру устройства (внутренняя полость корпуса 1 - запаянной стеклянной трубки диаметром 8 мм и отвод 2) помещался металлический проводник электрического тока 4 с возможностью соединения с источником электрического тока 5. Для соединения с источником электрического тока использовались провода меди. Внутри рабочей камеры использовался проводник 4, выполненный из сплава никеля диаметром 100 мкм. В качестве источника электрического тока использовался генератор импульсов электрического тока с регулируемой амплитудой и длительностью импульса электрического тока. В начале эксперимента в стеклянной трубке устанавливалось атмосферное давление газа. Пропускание импульса электрического тока по проводнику 4 приводило к изменению давления газа в рабочей камере.
При реализации способа устойчиво наблюдаются «скачки» давления в окрестности проводника с током, зависящие от амплитуды и длительности импульса тока. При достаточной длительности импульса электрического тока импульс давления «повторяет» форму импульса тока. Экспериментальные исследования зависимости давления от времени при протекании в проводнике коротких последовательных одинаковых импульсов электрического тока показывают устойчивую повторяемость характера изменения давления и при малой длительности импульса электрического тока.
При реализации способа было зафиксировано однозначное соответствие между амплитудой (при заданной длительности) импульсов электрического тока, протекающих в проводнике, и амплитудой изменения давления в окружающем проводник газе.
Устройство работает, и способ реализуется следующим образом, суть которого ясна из нижеприведенного примера реализации способа.
В лабораторных условиях нами проводилась экспериментальная проверка работы макета дозирующего устройства. Использовались прямоугольные импульсы электрического тока. Устройство работает следующим образом. Отвод с наконечником опускают в дозируемую жидкость, подают импульс электрического тока заданной амплитуды и длительности, за счет этого выдавливают из объема камеры в дозируемую жидкость точное количество газа. После окончания импульса тока давление газа в камере быстро падает, и жидкость всасывается в наконечник. Наконечник вынимают из дозируемой жидкости и переносят к объекту для дозирования жидкости. Подают импульс электрического тока (предпочтительнее большей амплитуды) и выдавливают жидкость из наконечника.
Точность дозирования повышается при фиксации глубины погружения наконечника в дозируемую жидкость и определяется точностью задания параметров импульса электрического тока.
Регулировка количества жидкости, которую выдавливают из наконечника, может производиться разными способами: а) изменением амплитуды импульса электрического тока, б) изменением длительности импульса электрического тока. Технически легко реализуется регулировка изменением длительности импульса электрического тока.
Claims (2)
1. Способ дозирования жидкости, в котором передают давление газу и жидкости и перемещают их, воздействуя на жидкость путем изменения давления в рабочей камере, выполненной с отводом, за счет пропускания импульсов электрического тока в проводнике, отличающийся тем, что проводник размещают в рабочей камере, которую предварительно заполняют газом, отвод с наконечником опускают в дозируемую жидкость, подают импульс электрического тока заданной амплитуды и длительности, выдавливают из объема камеры в дозируемую жидкость точное количество газа, после окончания импульса жидкость всасывается в наконечник, который вынимают из дозируемой жидкости и переносят к объекту для дозирования жидкости, подают импульс электрического тока и выдавливают жидкость из наконечника.
2. Устройство для дозирования жидкости, содержащее корпус, рабочую камеру с отводом, заполненную газом, проводник электрического тока, выполненный с возможностью соединения с источником электрического тока, отличающееся тем, что отвод выполнен с наконечником с возможностью размещения его в дозируемой жидкости и перемещения к объекту для дозирования жидкости, при этом источником электрического тока является генератор импульсов электрического тока с регулируемой амплитудой и длительностью импульса тока, а проводник электрического тока размещен в рабочей камере.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018111992A RU2687331C1 (ru) | 2018-04-03 | 2018-04-03 | Способ дозирования жидкости и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018111992A RU2687331C1 (ru) | 2018-04-03 | 2018-04-03 | Способ дозирования жидкости и устройство для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2687331C1 true RU2687331C1 (ru) | 2019-05-13 |
Family
ID=66578663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018111992A RU2687331C1 (ru) | 2018-04-03 | 2018-04-03 | Способ дозирования жидкости и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2687331C1 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1011313A (fr) * | 1949-01-15 | 1952-06-23 | Brev Tamassy Soc D Expl Des | Dispositif pour provoquer le déplacement de l'eau |
| SU960539A1 (ru) * | 1981-02-03 | 1982-09-23 | Предприятие П/Я Р-6495 | Пневматический дозатор жидкости |
| SU1186951A1 (ru) * | 1980-10-20 | 1985-10-23 | Levinzon Vladimir M | Микродозатор жидкости |
| SU1300421A1 (ru) * | 1984-11-05 | 1987-03-30 | Отдел физико-технических проблем энергетики Уральского научного центра АН СССР | Способ дозировани малых количеств жидкости и устройство дл его осуществлени |
| SU1277695A1 (ru) * | 1985-02-14 | 1992-11-07 | Inst Obshchej Fiz An Sssr | Hacoc |
| SU1789770A1 (en) * | 1991-01-11 | 1993-01-23 | Univ Leningrad | Method and device for pumping and batching fluids |
| WO2006084516A1 (de) * | 2005-02-09 | 2006-08-17 | Robert Bosch Gmbh | VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR FÖRDERUNG VON FLUIDEN MITTELS STOßWELLEN |
-
2018
- 2018-04-03 RU RU2018111992A patent/RU2687331C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1011313A (fr) * | 1949-01-15 | 1952-06-23 | Brev Tamassy Soc D Expl Des | Dispositif pour provoquer le déplacement de l'eau |
| SU1186951A1 (ru) * | 1980-10-20 | 1985-10-23 | Levinzon Vladimir M | Микродозатор жидкости |
| SU960539A1 (ru) * | 1981-02-03 | 1982-09-23 | Предприятие П/Я Р-6495 | Пневматический дозатор жидкости |
| SU1300421A1 (ru) * | 1984-11-05 | 1987-03-30 | Отдел физико-технических проблем энергетики Уральского научного центра АН СССР | Способ дозировани малых количеств жидкости и устройство дл его осуществлени |
| SU1277695A1 (ru) * | 1985-02-14 | 1992-11-07 | Inst Obshchej Fiz An Sssr | Hacoc |
| SU1789770A1 (en) * | 1991-01-11 | 1993-01-23 | Univ Leningrad | Method and device for pumping and batching fluids |
| WO2006084516A1 (de) * | 2005-02-09 | 2006-08-17 | Robert Bosch Gmbh | VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR FÖRDERUNG VON FLUIDEN MITTELS STOßWELLEN |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109937365B (zh) | 移液方法以及移液装置 | |
| RU2687331C1 (ru) | Способ дозирования жидкости и устройство для его осуществления | |
| PT876219E (pt) | Dispensa automatizada de pequenos volumes por pipeta | |
| DE502004002800D1 (de) | Mikrodosiervorrichtung und verfahren zur dosierten abgabe von flüssigkeiten | |
| JP2020514015A (ja) | 改善されたパルス状液体ピペッティングのためのピペット装置 | |
| CN110793967A (zh) | 一种流动过程中液滴静电聚结微观特征测试装置及方法 | |
| CN112789436B (zh) | 用于控制电磁阀的方法和用于分配或抽吸液体体积的方法以及相应的分配器/移液装置 | |
| CN105013548B (zh) | 一种微流控芯片液滴生成装置 | |
| EP3998463A1 (de) | Wandlervorrichtung sowie mittels einer solchen wandlervorrichtung gebildetes messsystem | |
| TWI635267B (zh) | 以序列流體驅動器致動之微流體感測技術 | |
| CN205038122U (zh) | 液体参数测量系统 | |
| JP2004513376A (ja) | 液体サンプルを分配または吸引／分配するための装置およびシステム | |
| RU2011129341A (ru) | Способ и устройство для дегазации нагнетательного пространства дозировочного насоса | |
| CN105854117B (zh) | 一种基于介质上电润湿的精确给药输液装置 | |
| US3297210A (en) | Dispensing apparatus | |
| ZA202300988B (en) | Plant injection apparatus and method | |
| CN103977476A (zh) | 超声微流量自动控制装置 | |
| RU2717907C1 (ru) | Дымогенератор | |
| CN103604905A (zh) | 一种凝胶推进剂燃烧燃速测试方法 | |
| CN202133580U (zh) | 一种用于全自动糖化血红蛋白分析仪的加热机构 | |
| RU2702449C1 (ru) | Устройство для осуществления возвратно-поступательного движения рабочего органа | |
| FR2305713A1 (fr) | Distributeurs de volumes mesures de liquides | |
| RU2616678C2 (ru) | Способ малых перемещений рабочего органа в устройствах мембранного типа и устройство для его осуществления | |
| RU158695U1 (ru) | Устройство для ввода реакционной смеси | |
| RU140906U1 (ru) | Дозатор для розлива жидких растворов |