SU1437836A1

SU1437836A1 - Device for regulating microflows of liquid

Info

Publication number: SU1437836A1
Application number: SU874184585A
Authority: SU
Inventors: Сергей Григорьевич Ефимов; Анатолий Эдуардович Клосинский; Михаил Васильевич Соколов; Виктор Иванович Сахненко; Владимир Васильевич Кашмет; Олег Викторович Булгаков; Борис Георгиевич Хестанов; Михаил Абрамович Лебедев
Original assignee: Ленинградский Технологический Институт Им.Ленсовета
Priority date: 1987-01-19
Filing date: 1987-01-19
Publication date: 1988-11-15

Abstract

Изобретение относитс к регулированию микрорасходов жидкости капельным методом. Целью изобретени вл етс повышение точности регулировани микрорасхода жидкости и расширение диапазона изменени расхода. Сущность изобретени состоит в том, что устройство содержит камеру счета капель 1., каплеобразователь 2, осветитель 3, фотоэлемент 4, счетчик количества капель 17, блок уставок 19 к измерительному прибору, регул тор 20, регулирующий клапан 9, успокоитель 7 с боковьпчи отверсти ми, мерную шкалу 8 камеры, блок из двух отсчетных клапанов 12, электропненмо- преобрЛзователь 18, генератор пневмо- импульсов 22, блок управлени от- счетньгми клапанами 21. Регулирующий клапан 9 выполнен в виде двух мембранных приводов 10 и 11. Выход регул тора 20 соединен с первым мембранным приводом 10, а выход генератора пневмоимпульсов 22 соединен с вторым с 10 мембранным приводом 11. Изобретение позвол ет повысить точность регулировани микрорасхода Ж1едкости, расширить диапазон регулировани расхода и исключить аварийную подачу жидкости в реактор при нарушении капельного режима ее расхода, 2 ил. (ЛThis invention relates to the regulation of micro-consumption of a liquid by the drip method. The aim of the invention is to improve the accuracy of micro liquid flow control and to expand the range of flow variation. The essence of the invention is that the device contains a droplet counting chamber 1., dropper 2, illuminator 3, photocell 4, counter of the number of droplets 17, setting block 19 to the measuring device, regulator 20, control valve 9, damper 7 with lateral holes , measuring scale 8 of the chamber, a block of two reading valves 12, an electropower converter 18, a generator of pneumatic pulses 22, a control unit for counting valves 21. The control valve 9 is made in the form of two diaphragm actuators 10 and 11. The output of the regulator 20 is connected with ervym diaphragm actuator 10, and the output pnevmoimpulsov generator 22 is connected to a second diaphragm actuator 10 to 11. The invention allows to increase accuracy of control mikroraskhoda Zh1edkosti, expand the range of controlling the flow and exclude emergency fluid supply to the reactor at its tackle trickle flow regime, 2 yl. (L

Description

йth

0000

«"

00 09 Од00 09 Od

Изобреч йние относ тс к регулированию расхода жидкости и касаетс , в частности, регулировани микрорасходов жидкости капе.иьным методом и может айти широкое применение в аналитической химии, а также на эксие- риментальио-исчм 1;овательских устаноках при отработке регламентных и аварийных режимов химико-технологических процессов.The invention relates to the regulation of fluid flow and concerns, in particular, the regulation of micro-flow of liquid by the capa- nous method and can be widely used in analytical chemistry, as well as on experimental methods 1, when developing routine and emergency modes of chemical technological processes.

Целью изобретени вл етс повьше ние точности регулировани микрорасхда жидкости и расширение диапазона изменени расхода.The aim of the invention is to increase the accuracy of controlling the microdischarge of a liquid and expanding the range of flow variation.

На фиг. 1 изображрна функциональна схема регул тора 1 икрорасхода жикости; на фиг. 2 - тарировочно-дози- рующее устройство регул тора.FIG. 1 shows a functional diagram of the regulator 1 of the flow of fluidity; in fig. 2 - regulator dosing device.

Устройство содержит камеру 1 счета капель с каплеобразователем 2, на которой в верхней ее части соос- но смонтированы в корпусах осветитель 3 и фотоэлемент 4 таким образом что при падении капли 5 прерываетс световой луч 6, идущий от осветител к фотоэлементу.The device comprises a droplet counting chamber 1 with a droplet generator 2, in which the illuminator 3 is coaxially mounted in the upper part of the housing and the photocell 4 in such a way that when the droplet 5 drops off, the light beam 6 goes from the illuminator to the photocell.

Камера 1 счета.капель содержит успокоитель в виде трубки 7, оснащенной в нижней части сливньми отверсти ми , и мерную шкалу 8, В верхней части камеры 1 счета капель установлен регулирующий клапан 9 типа НО (нормально открытый), снабженный двум мембранными приводами.первым 10 и вторым 11.Chamber 1 of the account. The droplet contains a damper in the form of a tube 7, equipped with drain holes in the lower part, and a measuring scale 8. In the upper part of the chamber 1 of the counting of drops, there is a NO type regulating valve 9 (normally open) equipped with two diaphragm actuators. First 10 and second 11.

Под камерой 1 счета капель расположен блок 12 отсчетных клапанов, состо щий из клапана 13 типа НО, управл ющего потоком жидкости в расходную емкость 14, и клапана 15 типа НЗ (нормально закрыт),, управл ющего потоком жидкости в реактор 16.Under the droplet counting chamber 1, there is a block 12 of sampling valves, consisting of a BUT type valve 13, controlling the flow of liquid to the supply tank 14, and a BF type valve 15 (normally closed), controlling the flow of liquid to the reactor 16.

Дискретный выходной сигнал от фотоэлемента 4 поступает в блок 17 счетчика капель, где входные импульсы интегрируютс с последующим преобразователем в унифицированный токовый сигнал, который поступает одновременно на электропневнообразо- ватель 18 и измерительный прибор с блоком 19 уставок.The discrete output signal from the photocell 4 is fed to the block 17 of the drop counter, where the input pulses are integrated with the subsequent converter into a unified current signal, which is fed simultaneously to the air-heater 18 and the measuring device with the set-up block 19.

Выходной сигнал с электропневмо- преобразовател подаетс в камеру текущего значени параметра регул тора 20. „Дискретньй выходной сиг-нал с измерительного прибора с блоком 19 уставок поступает на блок 21 управлени отсеченымм клапанами, выходThe output signal from the electropneumatic converter is fed to the camera of the current value of the controller parameter 20. The discrete output signal from the measuring device with the setting block 19 is fed to the block 21 control of the cut-off valves, the output

5five

которого св зан с испо;1нительными механизмами блока 12 отсечных клапанов .which is associated with the use of 1 mechanisms of the block 12 of the shut-off valves.

.Выход регул тора 20 соединен с первым мембранным приводом 10 регулирующего клапана 9, а второй мембранный привод 11 соединен с выходом генератора 22 пневматических импульсов.. The output of the regulator 20 is connected to the first diaphragm actuator 10 of the control valve 9, and the second diaphragm actuator 11 is connected to the output of the generator 22 of pneumatic pulses.

Входной штуцер регулирующего клапана 9 св зан с напорной термостатированной емкостью 23 с переливом, в которую жидкость из расходной емкости 14 подаетс циркул ционным насосом 24.The inlet nipple of the regulating valve 9 is connected to a thermostatic pressure-filled tank 23 with an overflow into which the liquid from the supply tank 14 is supplied by a circulation pump 24.

Тарировочно-дозирующее устройство (см. фиг. 2) содержит корпус 25 с вертикальными смотровыми прорез ми, в котором расположена камера 1 счета капель . Регулирующий клапан 9 снабженThe tally-metering device (see Fig. 2) includes a housing 25 with vertical viewing slots in which the drop counting chamber 1 is located. The control valve 9 is equipped with

Q ручным будлером 26. Шток 27 служит дл передачи колебаний первому мембранному приводу и, следовательно, затвору регулирующего клапана от пневмо- импульсов, вырабатываемых генератором.Q as a manual alarm clock 26. The rod 27 serves to transmit vibrations to the first diaphragm actuator and, therefore, to the control valve's shutter from pneumatic pulses produced by the generator.

5five

Отсечной клапан 15 содержит дополнительную мембрану 28, что позвол ет реализовать пр мой принцип действи (клапан типа НЗ) работы его исполнительного механизма.The shut-off valve 15 contains an additional diaphragm 28, which makes it possible to realize the direct principle of operation (valve of the NC type) of operation of its actuator.

Выход камеры 1 счета капель соединен с общим входом каналом блока 12 отсечных клапанов.The output of the camera 1 account of the drops is connected to the common input channel of the block 12 of the shut-off valves.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед началом работы регул тора производитс его тарировка. Включаетс насос 24. Жидкость поступает в напорную емкость 23, где в процессе заполнени стабилизируетс ее температура , а уровень жидкости после заполнени держитс на посто нном значении ввиду наличи перелива. С помощью блока 21 закрываетс клапан 13.The regulator is calibrated before starting the regulator. The pump 24 is turned on. The liquid enters the pressure tank 23, where during the filling process its temperature stabilizes and the level of the liquid after filling is kept at a constant value due to the presence of overflow. By means of the block 21, the valve 13 is closed.

Клапан 9 открываетс на соответствующую величину, и жидкость через каплеобразователь 2, пересека световой поток 6, идущий к фотоэлементу 4, поступает в успокоитель 7, заполн общий входной канал блока 12 отсечных клапанов, через нижние боковые отверсти в успокоителе поступает в камеру счета капель. Уровень жидкости в ней постепенно повышаетс . 5 ПоThe valve 9 is opened to the appropriate value, and the liquid through the droplet generator 2, the luminous flux 6 going to the photocell 4, enters the damper 7, fills the common inlet channel of the block 12 shutoff valves, enters the droplet counting chamber through the lower side openings. The level of fluid in it gradually rises. 5 Po

00

5five

00

5five

00

мерной шкале 8, зна цену ее дав-, лени , определ ют врем заполнени Djg жидкостью соответствующего ее обьема и таким образом рассчитываютmeasuring scale 8, knowing the price of its pressure, determines the time when Djg is filled with a liquid of its appropriate volume and thus calculates

значение расхода Op жидкости при заданной частоте поступлени капельthe flow rate Op of the liquid at a given frequency of droplets

V об ,, ч (n),V about ,, h (n),

L an L an

где n - частота следовани капель. Показани измерительного прибора 19 будет соответствовать установленному значению расхода.where n is the frequency of the droplets. The readings of the meter 19 will correspond to the set flow rate.

Если рассчитанное значение расхода не соответствует заданному, тарировка повтор етс , но уже при другом значении задани регул тору.If the calculated flow rate does not match the set value, the calibration is repeated, but for a different setpoint value to the controller.

По окончании тарировки открываетс клапан 13 с помощью блока 21 и жидкость сливаетс в исходную емкость 14. Клапан 13 закрываетс и открываетс клапан 15 дл подачи стабилизированного микрорасхода жидкост в реактор.At the end of the calibration, the valve 13 is opened by means of the block 21 and the liquid is discharged into the initial container 14. The valve 13 is closed and the valve 15 is opened to supply the stabilized micro-consumption of the liquid to the reactor.

При регулировании сигнал, пропор- цирнальный значению расхода, поступает через электропневмопреобразова- тель 18 на регул тор 20, где сравниваетс с заданием. При положительном отклонении, когда расход возрастает, поступает команда на прикрытие регулирующего клапана 9, а при отрицательном отклонении, когда расход уменьшаетс , выдаетс команда на его открытие.When regulating, the signal proportional to the flow rate value is fed through an electropneumatic transducer 18 to the regulator 20, where it is compared with the reference. With a positive deviation, when the flow increases, a command is received to cover the control valve 9, and with a negative deviation, when the flow decreases, a command is issued to open it.

Чтобы исключить вление облитерации жидкости, возникающее при ее прохождении через дросселирующий орган клапана при малых значени х ее расхода , затвор 27 регулирующего клапана совершает возвратно-поступательное движение с частотой, которую вырабатывает генератор 22 импульсов.In order to eliminate the occurrence of fluid obliteration that occurs when it passes through the valve throttling body at low flow rates, the control valve gate 27 reciprocates at a frequency that the pulse generator 22 produces.

В случае, если капельна подача жидкости перейдет в непрерывный пото и значение расхода резко возрастет, с измерительного прибора с блоком 19 уставок на блок 21 поступит команда на отсечку подачи жидкости в реактор (закрытием клапана 15) и слив ее в расходную емкость (открытием клапана 13) .If the drip fluid supply goes into a continuous flow and the flow rate increases dramatically, the measuring instrument with the setting block 19 will send a command to the block 21 to cut off the fluid supply to the reactor (by closing the valve 15) and drain it into the flow container (opening the valve 13 ).

Изобретение позвол ет повысить точность регулировани микрорасхода жидкости, расширить диапазон регули- ровани расхода и исключить аварийну подачу жидкости в реактор при нарушении капельного режима ее расхода.The invention makes it possible to improve the accuracy of controlling the micro-flow rate of a liquid, to expand the range of flow control and to exclude the emergency supply of liquid to the reactor in case of violation of its drip flow rate.

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

Claims

Claims of the invention for regulating the micro-consumption of a liquid micro-discharge, comprising a droplet counting chamber, a droplet generator, a coaxially arranged illuminator and a photocell, a droplet count, a regulator, a control valve, characterized in that, in order to improve the accuracy of controlling and expanding the range of cost variation, the device contains a damper in the form of a tube with side openings in the lower part of the counting droplet chamber, a measuring scale of the droplet counting chamber, a block of two shutoff valves located under the drip counting chamber valves, one of which is normally open and the other is normally closed, an electropneumatic converter, a generator of pneumatic impulses, a control unit for shut-off valves, a thermostatically controlled pressure vessel with overflow, a supply vessel, a circulation pump and a reactor, and a set of settings for measuring The control device, located above the drop counting cusp, is made in the form of diaphragm actuators, the analog output of the drop counter is parallelly connected to the electropneumo-transducer and to the meter a device with a setting unit, the output of an electropneumatic transducer is connected through a regulator to the first diaphragm actuator of the control valve, and the output of the measuring device with the setting unit is connected to the control unit of the reading valves, the output of the pneumatic impulse generator is connected to the second diaphragm actuator of the regulating valve , the first outlet of the control unit of the shut-off valves is connected with the normally closed valve, and the second outlet is connected with the normally open valve, the outlet of the normally closed valve is connected to the reactor m, the outlet of the normally open valve is connected to the supply tank, the output of which is connected via a circulating pump to the thermostatically controlled pressure tank, the overflow pipe of which is connected to the supply tank, and the drain pipe is connected to the regulating valve inlet.

PSHSH - /