Дозировочная аппаратура анализатора для двухфазной дозировки жидкостей

 

Изобретение относится к дозировочной аппаратуре анализатора для пневматически управляемой двухфазной дозировки жидкостей . Цель изобретения - обеспечение программного управления процессами фазирования и контроля. Из сосуда датчика 38 вытесняется старый образец и заменяется новым. Рычаг 1 поднимается в максимальное положение, контакт контактного узла 7 16 г .. г ие А й и соо8 я ь7 « ig прижимается опорой 54. В результате замыкания контактного узла 7 срабатывает сигнальное устр-во, информирующее о повреждении в работе аппаратуры. Рычаг 1 опускается . Исчезает избыточное давление в питательном блоке 22. Сливной сосуд 1 заполнен образцом до уровня входа трубы 73, чем проведена дозировка объема образца. Рычаг 1 опускается до положения, когда закрывается вывод 17. Образуется избыточное давление в дозировочном ответвлении 37. Обеспечивается опорожнение сосуда датчика 38. Избыточное давление переходит также в ответвление 39, поэтому в смеситель 74 происходит дозирование раствора из пипетки 36. Рычаг 1 поднимается в положение, когда выводы 15, 17 и 18 открыты. Включается насос 21. Избыточное давление ответвления 37 исчезает. Содержимое из смесителя перетекает в сосуд датчика 38. Потом следует операция измерения и вычисления измеренных значений. 5 з.п.ф-лы, 1 ил. -«г -U7 4 S1 9 е (Л g , со 00 О5 со 4 12 ZS «« 30

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (594 01 F 11 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ЩС д!,(ыъ р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. -" ;,, ц

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ МВДр, 11 1Я;;g (89) С$231820/P V 3336-82/07.05.82 (48) 23.08.84 (21) 7773382/24-10 (22) 24.04.84 (46) 07.04.88. Бюл. № 13 (71) ЧКД ДУКЛА, Концерное предприятие (CS) (72) Фенрих Владимир (CS) (53) 66.028(088.8) (54) ДОЗИРОВОЧНАЯ АППАРАТУРА

АНАЛИЗАТОРА ДЛЯ ДВУХФАЗНОЙ ДОЗИРОВКИ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к дозировочной аппаратуре анализатора для пневматически управляемой двухфазной дозировки жидкостей. Цель изобретения — обеспечение программного управления процессами фазирования и контроля. Из сосуда датчика 38 вытесняется старый образец и заменяется новым. Рычаг 1 поднимается в максимальное положение, контакт контактного узла 7

„„SU„„1386494 А i прижимается опорой 54. В результате замыкания контактного узла 7 срабатывает сигнальное устр-во, информирующее о повреждении в работе аппаратуры. Рычаг 1 опускается. Исчезает избыточное давление в питательном блоке 22. Сливной сосуд 11 заполнен образцом до уровня входа трубы 73, чем проведена дозировка объема образца.

Рычаг 1 опускается до положения, когда закрывается вывод 17. Образуется избыточное давление в дозировочном ответвлении 37.

Обеспечивается опорожнение сосуда датчика 38. Избыточное давление переходит также в ответвление 39, поэтому в смеситель 74 происходит дозирование раствора из пипетки

36. Рычаг 1 поднимается в положение, когда выводы 15, 17 и 18 открыты. Включается насос 21. Избыточное давление ответвления 37 исчезает. Содержимое из смесителя перетекает в сосуд датчика 38. Потом следует операция измерения и вычисления измеренных значений. 5 з.п.ф-лы, 1 ил.

1386494

Изобретение относится к дозировочной аппаратуре анализатора для пневматически управляемой двухфазной дозировки жидкостей.

Известна система дозирования растворов при помощи переливных пипеток с пневматическим управлением (авторское свидетельство ЧССР № 213267, кл. G Ol F 11/00, 17.07.80) .

Недостатком известного устройства является невозможность программного управления процессом дозирования и контроля.

Целью изобретения является обеспечение программного управления процессом дозирования и контроля.

На чертеже изображена дозировочная аппаратура для случая, когда к образцу дозируются три раствора реагента, два из которых дозируются одновременно с образцом, а третий — с определенным интервалом времени.

Дозировочная аппаратура содержит программатор 4, на раме 3 которого укреплен приводной двигатель 47, связанный через коробку 48 передач с валом 49. На валу 49 установлены кулачок 50, взаимодействующий с выключателем 51 пневматического насоса 21, и кулачок 6, взаимодействующий с роликом 5 двуплечего рычага 1, установленного с возможностью поворота вокруг оси 2, укрепленной на раме 3 программатора 4.

Рычаг 1 связан с тягами 9, 10, 11 закрывающих конусов 12, 13, 14, при этом первая тяга 9 первого закрывающего конуса 12, взаимодействующего с первым запорным выводом 15, установлена на внешнем плече 16 рычага 1, а на внутреннем плече 19 рычага 1 установлена вторая тяга 10 второго закрывающего конуса 13, взаимодействующего с дозировочным запорным выводом 17, и третья тяга 11 третьего закрывающего конуса 14, взаимодействующего с вспомогательным запорным выводом 18.

Кроме того, на внутреннем плече 19 рычага 1 укреплен контактный узел 7, механически соединенный тягой 52 с мембраной 53 мембранной коробки 8, укрепленной íà раме 3. Контактный узел 7 установлен с возможностью взаимодействия с опорой 54, укрепленной на раме 3. От насоса 21 воздух через сопла 55 — 59 распределяется в отдельные ответвленные участки воздухопровода.

От насоса 21 воздух распределяется в отдельные ответвления воздухопровода через сопла 55 — 59. Ответвление 60 одним концом связано с выходом насоса-21, а другим опущено в сливной сосуд 24 под уровень жидкости для стабилизации рабочего избыточного давления воздуха.

Подготовительное ответвление 20 снабжено впускным соплом 55 и связано одним концом с запорным выводом 15, а другим — с параллельно расположенными регулирую40

55 датчика 38 верхней частью связан с дозировочным ответвлением 37 воздухопровода, а нижней частью через коленообразную трубку

76 — со сливным сборником 71. Боковая стенка смесителя 74 связана с выпускными трубками 77 — 79 переливных пипеток 34—

36, нагнетательные трубки 31 — 33 которых опущены ко дну закрытых запасных баков

28 — 30, расположенных под переливными пипетками.

В приведенном примере выполнения пипетки 34 и 35 верхними частями параллельно связаны с дозировочным ответвлением 37 воздухопровода, а переливная пипетка 36 верхней частью связана с вспомогательным ответвлением 39,.связанным с вспомогательным запорным выводом 18, который через сопло 59 сообщен с дозировочным ответвлением 37 воздухопровода. В питательной камере 64 размещена труба, создающая уровневый детектор 45 образца, свободный конец которой расположен на уровне выхода 66. Из закрытого запасного бака 30 выведена труба детектора 80, выполненная расширенной в верхней части в виде воронки 81. В воронке 81 размещена труба 33, щей трубкой 23, опущенной свободным концом в сливной сосуд 24, и нагнетательными трубками 25 — 27, опущенными свободными концами ко дну закрытых запасных баков

28 — 30 дозируемых растворов. Кроме того, ответвление 20 через сопло 56 связано с питательным блоком 22, предназначенным для подачи образца в анализатор. Питательный блок 22 содержит расположенные на разной высоте U-образные каналы 61 и 62, которые последовательно соединены между собой патрубком 63, связанным с соплом 56.

Свободное плечо канала 61 связано с питательной камерой 64, снабженной патрубком

65 для подачи образца или дозируемой жидкости. Питательная камера 64 через выход 66 и U-образный изогнутый питатель 67 связана с дозировочным сосудом 41. Свободное плечо канала 62 связано с емкостью 68 с выпускным отверстием 40, сообщенной через трубопровод 69 для отвода избыточного

20 образца со сливным сосудом 24, связанным патрубком 70 со сливным сборником 71.

Регулирующая трубка 72 избыточного давления одним концом опущена в емкость 68 под уровень находящегося в ней образца, а другим концом связана с соплом 56.

Донная часть дозировочного сосуда 41 через коленообразную трубку 73 связана с блоком смесителя 74, при этом верхняя часть дозировочного сосуда 41 через сопло 57 связана с запорным выводом 17 и с

gp, дозировочным ответвлением 37, а через сопло

58 — с выходом насоса 21. Смеситель 74 через канал 75 связан с расположенным под ним сосудом датчика 38, выполненного, например, в виде ионизационных селективных электродов или просвечиваемой кювеЗ ты в фотометрическом анализаторе. Сосуд

1386494

t0

30

55 создающая уровневый детектор 46 растворов, который параллельно с уровневым детектором 45 образца соединен с мембранной коробкой 8.

Дозировочная аппаратура работает следующим образом.

Этап 1. При поднятом рычаге 1 и закрытом подготовительном запорном выводе

15 включается насос 21 воздуха. На его выходе создается избыточное давление, величина которого определяется глубиной погружения трубы 60, отводящей избыточный воздух. В трубопровод воздух проникает как через сопло 58 в дозировочное ответвление

37, откуда свободно выходит через открытый запорный вывод 17 в атмосферу, так и через сопло 55 в подготовительное ответвление 20 и далее через сопло 56 в питательный блок 22. Избыточное давление в подготовительном ответвлении устанавливается глубиной погружения регулирующей трубки

23 таким, чтобы через питательные трубки

3l — 33 происходило заполнение переливных пипеток 34 — 36 и чтобы жидкость не поднялась выше уровня входа выпускных труб

77 — 79 в смеситель 74. В питательном блоке

22 воздух проникает в регулирующую трубку 72 и в патрубок 63, создавая избыточное давление. Таким образом, нарушается поток образца из питательного блока 22 в сливной сосуд 24, в котором патрубок 70 поддерживает постоянную высоту уровня. В питательной камере 64 увеличивается уровень и образец начинает переливаться в дозировочный сосуд 41, откуда через коленообразную трубку 73 — в смеситель 74 и далее через канал 75, сосуд датчика 38 и коленообразную трубку 76 — в сливной сборник 71. Таким образом из сосуда датчика 38 вытесняется старый образец и заменяется новым.

Этап II. Рычаг 1 поднимается в максимальное положение, верхний контакт контактного узла 7 прижимается опорой 54. В случае, когда в подготовительной фазе уровень образца в питательной камере 64 и уровень раствора в воронке 81 достигнули желаемого уровня, мембранная коробка всасывает немного жидкости в уровневый детектор 45 образца и в уровневый детектор 46 растворов. Вбзникший вакуум создается сопротивлением мембраны 53 мембранной коробки 8, которая посредством тяги 52 оттягивает нижний контакт контактного узла 7, поэтому не происходит замыкание контактов. Наоборот, если образец не поступает в достаточном количестве или насос 21 не создает достаточное избыточное давление, или израсходуется какой-либо из дозировочных растворов, или уровневый детектор 45 образца и/или уровневый детектор 46 растворов остаются сообщенными с атмосферой, в этом случае мембранная коробка 8 всасывает воздух, мембрана 53 передает движение нижнему контакту и происходит замыкание контактов контактного узла 7. В результате замыкания контактного узла 7 срабатывает сигнальное устройство, которое информирует о повреждении в работе аппаратуры.

Этап III. Рычаг 1 опускается в положение, когда все запорные выводы 15, 17 и 18 открыты. Исчезает избыточное давление в питательном блоке 22, воздух из подушки в патрубке 63 выходит и образец вытекает в сливной сосуд 24. Одновременно сливной сосуд 41 заполнен образцом до уровня входа коленообразной трубы 73 в смесителе 74, чем проведена дозировка соответствующего объема образца.

Этап IУ. Рычаг 1 опускается в положение, когда закрывается дозировочный запорный вывод 17. В дозировочном ответвлении 37 воздухопровода возникает небольшое избыточное давление, которое вызывает переливание отмеренного образца из дозировочного сосуда 41 в смеситель 74, в который одновременно через канал 75 проникает воздух, подаваемый в сосуд датчика 38, и обеспечивает сбор образца в смесителе 74.

Одновременно в дозировочном ответвлении

37 увеличивается избыточное давление, которое обеспечивает перетекание растворов из переливных пипеток 34 и 35 в смеситель 74, при этом барботирующий воздух смешивает их с образцом. Диаметр сосуда смесителя 74 выбирается таким, чтобы в момент, когда весь образец из дозировочного сосуда 41 пе реливается в смеситель 74, переливные пипетки 34 и 35 также опорожнялись. Кроме того, избыточное давление в дозировочном ответвлении 37 обеспечивает полное опорожнение сосуда датчика 38.

Этап У. Рычаг 1 опускается в положение, когда закрывается и вспомогательный запорный вывод 18. Избыточное давление. созданное в дозировочном ответвлении 37, переходит и во вспомогательное ответвление 39, поэтому в смеситель 74 происходит дозирование раствора из пипетки 36.

Этап У1. Рычаг 1 поднимается в положение, когда все запорные выводы 15, 17 и 18 открыты. Одновременно выключается насос

21. Избыточное давление в дозировочном ответвлении 37 исчезает и тогда содержимое из смесителя перетекает в сосуд датчика 38. Потом следует операция измерения и вычисления измеренных значений. На этом весь цикл закончен и его можно повторять.

Камеры 42 — 44 представляют резервный объем, который заполняется при быстром увеличении температуры среды, когда отбор раствора не успевает компенсировать объемное расширение воздуха над растворами в запасных баках 28 — 30. Эту функцию также обеспечивают предохранительные полости

82 — 84, выполненные в нагнетательных трубках 25 — 27 над запасными баками 28 — 30.

1386494

Формула изобретения

Составитель Н. Немпева

Редактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 1215/23 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

ГIроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подсоединение пипеток 34 — 36 согласно требованиям аналитического метода может быть иным, чем это показано на чертеже.

Так, например, с дозировочным ответвлением

37 воздухопровода может быть связана только одна из пипеток 34, 35, 36, в то время как остальные могут быть связаны с вспомогательным ответвлением 39. Также можно подавать образец через питатель 67 непосредственно в смеситель 74, тогда исключается дозировочный сосуд 41 с соплом 57, а запорный вывод 17 связан через дополнительное сопло на вторичном вспомогательном ответвлении не менее, чем с одной пипеткой 34, 35, 36. Вообще посредством установки нескольких сопел, связанных с дозировочным ответвлением 37 воздухопровода, можно подсоединить по необходимости несколько пипеток с закрытыми запасными баками с параллельно подключенными к подготовительному ответвлению 20 питательными трубами. Опо!1ожнение этих пипеток в соответствующих вспомогательных ответвлениях может управляться программно несколькими запорными выводами, управляемыми рычагом 1.

Предлагаемая дозировочная аппаратура может быть использована во всех приборах, которые автоматизируют аналитические процессы, где предварительно обрабатывается образец добавкой растворов реагентов, дозируемых в определенной очередности, например, с определенными интервалами времени. Аппаратура, в частности, пригодна для автоматических фотометрических анализаторов.

1. Дозировочная аппаратура анализатора для двухфазной дозировки жидкостей, содержащая кулачковый программатор с одним кулачком, связанным с включателем хода воздушного насоса, и другим, связанным с рычажным устройством, отличающаяся тем, что двуплечий рычаг 1 поворотно установлен на оси 2, укрепленной на раме 3 программатора 4, и связан своим концом с кулачком 6, а несущий контактный узел 7 механически соединен с мембранной коробкой 8, причем рычаг связан с тягами 9, 10, 11 закрывающих конусов 12, 13, 14, при этом первая тяга 9, первого закрывающего конуса 2, взаимодействующего с первым запорным выводом 15, установлена на внешнем плече 16 рычага 1, а на внутреннем плече 19 рычага I установлена вторая тяга 10 второго закрывающего конуса 13, взаимодействующего с дозировочным запорным выводом 17, и третья тяга 11 третьего закрывающего конуса 14, взаимодействующего со вспомогательным запорным выводом 18, при этом подготовительный запорный вывод 15 через выпускную подготовительную линию 20 распределителя воздуха связан с питательным блоком 22 для образца, параллельно — с регулирующей трубкой 23, установленной в сливном сосуде 24, и с нагнетательными трубками 25, 26, 27, вертикально установленными в закрытых запасных баках

28, 29, 30 растворов, в которых установлены наполнительные трубки 31, 32, 33 переливных пипеток 34, 35, 36, кроме того, дозировочный запорный вывод 17 связан с выпускной дозировочной линией 37 для подачи воздуха в сосуды датчика 38 и параллельным выводом по краинеи мере с однои из переливных пипеток 34, 35, 36, при этом по край.ней мере один из вспомогательных запорных выводов 18 связан через выпускную хотя бы одну вспомогательную линию 39 воздуха, связанную с дозировочной линией 37, по крайней мере с одной из переливных пипеток 34, 35, 36.

2. Аппаратура по и. l, отличающаяся тем, что выход 40 питательного блока 22 связан со сливным сосудом 24, который переливом

70 связан со сливным сборником 71.

3. Аппаратура по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что дозировочная линия 37 связана с дозировочным сосудом 41.

4. Аппаратура по пп. 1 — 3, отличающаяся тем, что нагнетательные трубки 25, 26, 27 у дна емкостей 28, 29, 30 выполнены с расширениями 42, 43, 44, а над емкостями 28, 29, 30 снабжены предохранительными полостями 82, 83, 84.

5. Аппаратура по пп. 1 — 4, отличающаяся тем, что мембранная коробка 8 связана трубопроводом с параллельно соединенными детектором уровня 45 образца и детектором уровня 46 растворов.

6. Аппаратура по пп. 1 — 5, отличающаяся тем, что на внутреннем плече 19 рычага 1 установлен контактный узел 7, взаимодействующий с изолированным упором 54, укрепленным на раме 3 программатора 4.