CS272507B1

CS272507B1 - Electromagnetic dispenser

Info

Publication number: CS272507B1
Application number: CS810288A
Authority: CS
Inventors: Jan Ing Csc Batik
Original assignee: Jan Ing Csc Batik
Priority date: 1988-12-08
Filing date: 1988-12-08
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS810288A1

Abstract

Elektromagnetický dávkovač, zejména pro automaticky pracující analyzátory kapalin, sestává z dvojitého kohoutu (70), hlavy (10) s těsnicím prvkem (30), plunžru (40), dvou elektromagnetických pohonů (50» 60) a řídicí jednotky (80). Feromagnetické jádro (54) prvního elektromagnetického pohonu (50) je posuvně uloženo v pouzdru (53), k jehož dolní části je uchycen dolní doraz (56). Na vnější straně pouzdra (53) je umístěn horní a dolní elektromagnet (51,52). K horní části pouzdra je pevně připojena vložka (45), která je na opačné straně upevněna k dolní části, hlavy (10). K horní části feromagnetického jádra (54) je uchyceno táhlo (55), které je připevněno k plunžru (40), umístěnému uvnitř válcového otvoru(13) hlavy (10), v jejímž válcovém zahloubení (14) je umístěn těsnicí prvek (30). Do nejvyššího místa kuželového zahloubení (17) hlavy (10) je zaústěno výstupní potrubí (21). Vstupní potrubí (22) je zaústěno do horní manžety (32) těsnicího prvku. Opačné konce výstupního (21) a vstupního potrubí (22) jsou zaústěny do pevné desky (72) dvojitého kohoutu (70), do jehož posuvné desky (71) je připojeno sací a výtlačné potrubí (23,24). První elektromagnetický pohon (50) a druhý elektromagnetický pohon (60) jsou propojeny s řídící jednotkou (80).The electromagnetic dispenser, especially for automatically operating liquid analyzers, consists of a double tap (70), a head (10) with a sealing element (30), a plunger (40), two electromagnetic drives (50» 60) and a control unit (80). The ferromagnetic core (54) of the first electromagnetic drive (50) is slidably mounted in a housing (53), to the lower part of which a lower stop (56) is attached. On the outer side of the housing (53) are located upper and lower electromagnets (51,52). An insert (45) is firmly connected to the upper part of the housing, which is fixed to the lower part of the head (10) on the opposite side. A rod (55) is attached to the upper part of the ferromagnetic core (54), which is attached to the plunger (40), located inside the cylindrical hole (13) of the head (10), in the cylindrical recess (14) of which the sealing element (30) is located. The outlet pipe (21) opens into the highest point of the conical recess (17) of the head (10). The inlet pipe (22) opens into the upper sleeve (32) of the sealing element. The opposite ends of the outlet (21) and the inlet pipe (22) open into the fixed plate (72) of the double cock (70), to the sliding plate (71) of which the suction and discharge pipes (23,24) are connected. The first electromagnetic drive (50) and the second electromagnetic drive (60) are connected to the control unit (80).

Description

Vynález se týká elektromagnetického dávkovače, zejména pro automaticky pracující analyzátory, pozůstávajícího z dvojitého kohoutu, hlavy s těsnicím prvkem, plunžru, dvou elektromagnetických pohonů a řídicí jednotky.The invention relates to an electromagnetic dispenser, in particular for automatic analyzers, consisting of a double cock, a head with a sealing element, a plunger, two electromagnetic drives and a control unit.

Dosud se u automatických analyzátorů používá pro přesné dávkování malých objemů kapalin, to znamená desítky až stovky^l, automatických byret. Konstrukce automatických byret se ustálila na použití plunžru, jehož přímočarý posuvný pohyb je odvozen od šroubu a matice, přičemž počet otáček šroubu je přímo úměrný posunutí plunžru. Automatická byreta má několikanásobně větší objem vzhledem k jednorázově dávkovanému množství kapaliny a před zahájením série měření se musí celá zaplnit dávkovanou kapalinou. Dávkovaný objem je dán otáčením šroubu, což se prakticky realizuje pohonem šroubu krokovým elektromotorkem nebo elektromotorkem se zpětnovazebnou regulací, vycházející ze snímače otáček šroubu. K nevýhodám automatických byret patří přetržitý chod spojený s plněním dávkovanou kapalinou, složitější systém řízení velikosti dávky a v neposlední řadě nutnost spolehlivým způsobem vymezit vůle v závitech a v celém pohybovém mechanismu byrety.Heretofore, automatic analyzers have been used to accurately dispense small volumes of liquids, i.e., tens to hundreds of .mu.l, of automatic burettes. The design of automatic burettes has stabilized the use of a plunger whose rectilinear sliding movement is derived from a screw and a nut, the number of revolutions of the screw being directly proportional to the displacement of the plunger. The automatic burette has several times the volume of the single dose of liquid and must be filled with the dispensed liquid before starting a series of measurements. The dosing volume is determined by the rotation of the screw, which is practically realized by driving the screw with a stepping electric motor or an electric motor with feedback control, based on the screw speed sensor. Disadvantages of automatic burettes include intermittent operation associated with filling with dispensed liquid, a more complex system of dose size control and, last but not least, the need to reliably define clearances in the threads and in the entire movement mechanism of the burette.

Uvedené nedostatky odstraňuje elektromagnetický dávkovač podle vynálezu, pozůstávající z dvojitého kohoutu, hlavy s těsnicím prvkem, plunžru, dvou elektromagnetických pohonů a řídicí jednotky. Podstata vynálezu spočívá v tom, Že feromagnetické jádro prvního elektromagnetického pohonu je posuvně uloženo v pouzdru, k jehož dolní části je uchycen dolní doraz. Na vnější straně pouzdra je umístěn horní a dolní elektromagnet. K horní části pouzdra je pevně připojena vložka, která je na opačné straně upevněna k dolní části hlavy. K horní části feromagnetického jádra je uchyceno táhlo, které je připevněno k plunžru umístěnému uvnitř válcového otvoru hlavy, v jejímž zahloubení je umístěn těsnicí prvek. Do nejvyššího místa kuželového zahloubení hlavy je zaústěno výstupní potrubí. Vstupní potrubí je zaústěno do horní manžety těsnicího prvku. Opačné konce výstupního a vstupního potrubí jsou zaústěny do pevné desky dvojitého kohoutu, do jehož posuvné desky, která je připojena k druhému elektromagnetickému pohonu, je zaústěno sací a výtlačné potrubí. První elektromagnetický pohon a druhý elektromagnetický pohon jsou elektrickými přenosovými cestami propojeny s řídicí jednotkou. Těsnicí prvek je s výhodou vytvořen z děrované opěrky uložené na horní manžetě. Pod horní manžetou je umístěna podložka, dolní manžeta, přítlačný kroužek a tlačná pružina. .These drawbacks are eliminated by the electromagnetic dispenser according to the invention, consisting of a double cock, a head with a sealing element, a plunger, two electromagnetic drives and a control unit. The essence of the invention lies in the fact that the ferromagnetic core of the first electromagnetic drive is slidably mounted in a housing, to the lower part of which a lower stop is attached. An upper and lower electromagnet are located on the outside of the housing. An insert is firmly attached to the upper part of the housing, which is fastened to the lower part of the head on the opposite side. Attached to the upper part of the ferromagnetic core is a rod which is attached to a plunger located inside the cylindrical hole of the head, in the recess of which a sealing element is located. The outlet pipe opens into the highest point of the conical recess of the head. The inlet pipe opens into the upper sleeve of the sealing element. The opposite ends of the outlet and inlet pipes open into a fixed plate of a double tap, into the sliding plate of which, which is connected to the second electromagnetic drive, a suction and discharge pipe opens. The first electromagnetic drive and the second electromagnetic drive are connected to the control unit by electrical transmission paths. The sealing element is preferably formed from a perforated support mounted on the upper sleeve. Under the upper sleeve there is a washer, a lower sleeve, a pressure ring and a compression spring. .

Elektromagnetický dávkovač podle vynálezu je jednoduché konstrukce. Materiál dvojitého kohoutu, hlavy, děrované opěrky, horní manžety a plunžru lze zvolit tak, že může být dosaženo vysoké chemické odolností vůči použité kapalině. Omezení pohybu plunžru pevnými dorazy a použití dvojitého kohoutu zajištuje jednoduchým a spolehlivým způsobem vysokou reprodukovatelnost dávkovaných objemů. Konstrukce elektromagnetického dávkovače umožňuje volný odchod bublinek, které se z kapaliny mohou uvolnit. Svými vlastnostmi se elektromagnetický dávkovač podle vynálezu hodí především pro kompletaci automatických analyzátorů.The electromagnetic dispenser according to the invention is of simple construction. The material of the double cock, head, perforated support, upper sleeve and plunger can be chosen so that high chemical resistance to the liquid used can be achieved. Restricting the movement of the plunger with fixed stops and the use of a double cock ensures high reproducibility of the dispensed volumes in a simple and reliable manner. The design of the electromagnetic dispenser allows free movement of bubbles, which can be released from the liquid. Due to its properties, the electromagnetic dispenser according to the invention is particularly suitable for assembling automatic analyzers.

Na připojených výkresech je znázorněn jeden příklad provedení elektromagnetického dávkovače podle vynálezu, kde na obr, 1 je elektromagnetický dávkovač zobrazen v řezu a na obr. 2 je v půdorysu zobrazena děrovaná opěrka.In the accompanying drawings, one embodiment of an electromagnetic dispenser according to the invention is shown, in which Fig. 1 shows the electromagnetic dispenser in section and in Fig. 2 a perforated support is shown in plan view.

Elektromagnetický dávkovač sestává z dvojitého kohoutu 70, hlavy 10, těsnicího prvku 30, plunžru 40, prvního elektromagnetického pohonu 50, druhého elektromagnetického pohonu 60 a řídicí jednotky 80. Feromagnetické jádro 54 prvního elektromagnetického pohonu 50 je posuvně uloženo v pouzdru 53, k jehož dolní části je pevně připojen dolní doraz 56 a na opačném konci je pevně připojena vložka 45 tvořící horní dorazovou plochu 46. Vně pouzdra 53 je umístěn horní elektromagnet 51 a dolní elektromagnet 52.The electromagnetic dispenser consists of a double cock 70, a head 10, a sealing element 30, a plunger 40, a first electromagnetic drive 50, a second electromagnetic drive 60 and a control unit 80. The ferromagnetic core 54 of the first electromagnetic drive 50 is slidably mounted in a housing 53 the lower stop 56 is fixedly connected and an insert 45 forming the upper stop surface 46 is fixedly connected at the opposite end. An upper electromagnet 51 and a lower electromagnet 52 are located outside the housing 53.

CS 272507 BlCS 272507 Bl

Feromagnetické jádro 54 je pomocí táhla 55 pevně spojeno s plunžrem 40, umístěným uvnitř válcového otvoru 13 hlavy 10. Hlava 10 je pevně spojena s vložkou 45. Ve válcovém zahloubení 14 hlavy 10 je umístěn těsnicí prvek 30 pozůstávající z děrované opěrky 31, horní manžety 32, podložky 33, dolní manžety 34 přítlačného kroužku 35 a tlačné pružiny 36. Do nejvyššího místa kuželového zahloubení 12 hlavy 10 je zaústěno výstupní potrubí 21, zatímco vstupní potrubí 22 ústí až v horní manžetě 32, přičemž prochází děrovanou opěrkou 31. Opačné konce výstupního potrubí 21 a vstupního potrubí 22 jsou zaústěny do pevné desky 72 dvojitého kohoutu 70. Posuvná deska 71 je připojena k druhému elektromagnetickému pohonu 60 a je do ní zaústěno sací potrubí 23 a výtlačné potrubí 24. Posuv, ke kterému dochází při chodu dvojitého kohoutu 70, je kompenzován ohebností hadiček, z nichž je provedeno sací potrubí 23 i výtlačné potrubí 24. První elektromagnetický pohon 60 a druhý elektromagnetický pohon 60 jsou elektrickými pře'nosovými cestami propojeny s řídicí jednotkou 80, která může být současně řídicí jednotkou celého analyzátoru.The ferromagnetic core 54 is rigidly connected by a rod 55 to a plunger 40 located inside the cylindrical hole 13 of the head 10. The head 10 is rigidly connected to the insert 45. A sealing element 30 consisting of a perforated support 31, an upper sleeve 32 is located in the cylindrical recess 14 of the head 10. , washers 33, the lower sleeve 34 of the pressure ring 35 and the compression spring 36. The outlet pipe 21 opens into the highest point of the conical recess 12 of the head 10, while the inlet pipe 22 opens into the upper sleeve 32 and passes through the perforated support 31. Opposite ends of the outlet pipe 21 and the inlet line 22 open into a fixed plate 72 of the double cock 70. The sliding plate 71 is connected to the second electromagnetic drive 60 and the suction line 23 and the discharge line 24 open into it. compensated by the flexibility of the hoses from which the suction line 23 and the discharge line 24 are made. The first electromagnetic drive 60 and the second electromagnetic drive 60 are ele connected by control paths to the control unit 80, which can be at the same time the control unit of the whole analyzer.

Na obr. 1 je elektromagnetický dávkovač znázorněn ve výchozí poloze s feromagnetickým jádrem 54 na dolním dorazu 56 a s dvojitým kohoutem 70 v poloze pro dávkování. Protéká-li horním elektromagnetem 51 elektrický proud, dojde k pracovnímu zdvihu. Feromagnetické jádro 54 je vtaženo do horní polohy přesně definované horní dorazovou plochou 46_a plunžr 40 vytlačí přesný objem kapaliny z prostoru válcového zahloubení 14 hlavy 10 přes výstupní potrubí 21 do výtlačného potrubí 24. Po přesunutí dvojitého kohoutu 70 do opačné polohy, které se děje pomocí druhého elektromagnetického pohonu 60, se uzavře průchod z výstupního potrubí 21 do výtlačného potrubí 24 a otevře se průchod ze sacího potrubí 23 do vstupního potrubí 22. Následuje vratný zdvih. Dolní elektromagnet 52 je protékán elektrickým proudem a vtáhne feromagnetické jádro 54 zpět až na dolní doraz 56. Zvětšující se objem v hlavě 10 je vyplňován kapalinou přitékající sacím potrubím 23 přes vstupní potrubí 22. Po přesunu dvojitého kohoutu 70 se elektromagnetický dávkovač nalézá opět ve výchozí poloze. Spínáním prvního elektromagnetického pohonu 50 a druhého elektromagnetického pohonu 60 je řízeno řídicí jednotkou 80. Geometrické uspořádání kuželového zahloubení 12, horní manžety 32, děrovaná opěrky 31 a zaústění výstupního potrubí 21 a vstupního potrubí 22, stejně jako umístění dvojitého kohoutu 70 přímo nad hlavou 10 zaručuje dokonalý odvod bublin plynu, které případně vnikly do prostor dávkovače. Absence plynových bublin v těchto prostorech má mimořádný význam pro dosažení vysoké přesnosti dávkování.In Fig. 1, the electromagnetic dispenser is shown in the home position with the ferromagnetic core 54 at the lower stop 56 and the double tap 70 in the dispensing position. If an electric current flows through the upper electromagnet 51, a working stroke will occur. The ferromagnetic core 54 is drawn into an upper position precisely defined by the upper stop surface 46, and the plunger 40 pushes the exact volume of liquid from the cylindrical recess 14 of the head 10 through the outlet pipe 21 into the discharge pipe 24. After moving the double tap 70 of the electromagnetic drive 60, the passage from the outlet line 21 to the discharge line 24 is closed and the passage from the suction line 23 to the inlet line 22 is opened. A return stroke follows. The lower electromagnet 52 flows through the electric current and pulls the ferromagnetic core 54 back to the lower stop 56. The increasing volume in the head 10 is filled with liquid flowing through the suction line 23 through the inlet line 22. After moving the double tap 70, the electromagnetic dispenser is back . The switching of the first electromagnetic drive 50 and the second electromagnetic drive 60 is controlled by a control unit 80. The geometric arrangement of the conical recess 12, upper sleeve 32, perforated supports 31 perfect removal of gas bubbles, which may have penetrated into the dispenser space. The absence of gas bubbles in these spaces is extremely important for achieving high dosing accuracy.

Elektromagnetický dávkovač podle vynálezu je určen pro použití především v automatických analyzátorech kapalin, které mohou být i značně chemicky agresivní. Vysokou přesností dávkování a spolehlivostí provozu, která je daná jednoduchou konstrukcí, přispěje elektromagnetický dávkovač ke zvýšení parametrů celého analyzátoru nebo zařízení, u kterého je použit.The electromagnetic dispenser according to the invention is intended for use primarily in automatic liquid analyzers, which can also be very chemically aggressive. The high accuracy of dosing and the reliability of operation, which is given by the simple construction, will contribute to the increase of the parameters of the whole analyzer or the device in which it is used.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Electromagnetic dispenser, in particular for automatic analyzers, consisting of a double cock, a head with a sealing element, a plunger, two electromagnetic drives and a control unit, characterized in that the ferromagnetic core (54) of the first electromagnetic drive (50) is slidably mounted in a housing (53) to the lower part of which a lower stop (56) is attached and on the outside of which an upper electromagnet (51) and a lower electromagnet (52) are located, while to its upper part an insert (45) is fixedly connected, which is fixed on the opposite side to the lower part of the head (10), to the upper part of the ferromagnetic core (54) a rod (55) is attached, which is attached to a plunger (40) located inside the cylindrical hole (13) of the head (10), the sealing element (30) is located in the recess (14), the outlet pipe (21) opening further into the highest point of the conical recess (12) of the head (10), while the inlet pipe (22) opening into the upper sleeve (32) of the sealing element. (30), the opposite The other ends of the outlet pipe (21) and the inlet pipe (22) open into a fixed plate (72) of a double tap (70), into the sliding plate (71) of which a suction pipe opens into a second electromagnetic drive (60). (23) and the discharge line (24), the first electromagnetic drive (50) and the second electromagnetic drive (60) being connected to the control unit (80) by electrical transmission paths.

2. Electromagnetic dispenser according to claim 1, characterized in that the sealing element (30) is formed by a perforated support (31) mounted on the upper sleeve (32), under which a washer (33), lower sleeve (34), pressure plate ring (35) and compression spring (36).