Sposób dozowania cieczy

[krzyhuw]

Witam.

Proszę o pomoc. W swoim projekcie potrzebuję rozwiązania, które umożliwiłoby mi dozowanie płynu z jednego pojemnika do drugiego.

Niby prosta sprawa, no ale jednak nie wpadłem na nic twórczego. Co przychodzi na myśl?

- pompy perystaltyczne - super sprawa ale ja potrzebuję przepływu około 2 litrów/minutę. Dostępne na rynku mają o wiele niższą wydajność. Minimum to 1 litr na minutę. Znalazłem z większym przepływem, jednakże ceny są powalające oraz gabarytowo jest to za duże.

- Butla ze sprężonym powietrzem, wpuszczająca poprzez elektrozawór i rurkę powietrze do szczelnego pojemnika z cieczą i poprzez różnicę ciśnień ciecz nam wypływa. Rozwiązanie dobre, aczkolwiek wymaga dobijania butli - czego chcę uniknąć (przy pompach mamy taki serwis z głowy).

- rozwiązanie grawitacyjne nie wchodzi w grę z uwagi na nieliniowość (im mniej cieczy - mniejsze ciśnienie - inna dawka).

Ja tymczasem chcę poprzez sterowanie czasem otwarcia elektrozaworu/pracy pompy chcę powodować przepływ danej ilości płynu. Tolerancja do 5-10 ml, więc duża.

Pomóżcie 🙂

__________

Komentarz dodany przez: Sabre

Nie widzę związku z tematyką forum. Do czasu wyjaśnienia na PW temat zamykam.

[marek1707]

Rozwiązanie grawitacyjne pokonuje wszystkie inne prostotą i ceną 🙂 Jeżeli tylko jest ono możliwe a jedynym ograniczeniem jest brak stałego przepływu to po prostu mierz ilość tego co wypłynęło i wyłączaj zawór po osiągnięciu zadanej objętości:

http://www.tme.eu/pl/details/prz-1800_l/przeplywomierze/digmesa/932-9506b/#

Ten akurat ma chyba do 1litra/min ale to tylko przykład. Na pewno znajdziesz inne przepływomierze lepiej pasujące. Kilka tysięcy imulsów/litr pozwala na osiągnięcie rozdzielczości pomiaru poniżej 1ml a to wydaje się wystarczające. Zliczanie impulsów to zadanie tylko odrobinę trudniejsze od odmierzania czasu więc nie powinno rozwalić budżetu projektu.

[krzyhuw]

Dziękuję Marku za sugestię. Może nakreślę nieco temat bardziej szczegółowo. Wymiary które wstępnie założyłem jako pojemnik na ciecz, w przypadku gdy byłyby one "u góry" działając grawitacyjnie to: 2 cm szerokie, 30 cm wysokie, 10 cm głębokie. Takich pojemników było by obok siebie od 5 do 10.

Więc mamy tu niewielkie ciśnienie (max. wysokość słupa wody ok 30 cm która się zmniejsza nawet do kilku centymetrów) i mnogość tych pojemników. Pisząc o dużym przepływie zależałoby mi na czasie - właśnie dlatego, że przy niskim ciśnieniu na te 200 ml cieczy czekałbym długo (ok pół minuty?). Taki czas niestety jest nie do przyjęcia.

[marek1707]

Te pojemniki mają 0.6 litra każdy. Jeżeli użyjesz pomp o wydajności 2 litry/min to będą wysysać zbiornik w 18 sekund. W jakich cyklach chcesz te pompy uruchamiać i o jakich dozowanych objętościach myślisz? Taka mechanika nie ma zawrotnych przyśpieszeń więc i pompa nie będzie od razu dawać pełnego przepływu. Co za tym idzie, objętość cieczy nie będzie liniową funkcją czasu a praca napędu w cyklach sekundowych nie wyjdzie mu na zdrowie. W takiej sutuacji to chyba pojemniki ciśnieniowe i zawory elektromagnetyczne. Zamiast butli może być niewielki kompresor załączany przełącznikiem ciśnieniowym, utrzymujący stałe ciśnienie nad cieczą, zawór bezpieczeństwa itd.

BTW: A czy nie możesz tych zbiorniczków nieco podnieść? Miałbyś wyższe ciśnienie hydrostatyczne.. ale i wyższe opory przepływu.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[krzyhuw]

Rozmiar pojemników to kwestia umowna. Gdyby mogły być pod urządzeniem, mogą to być nawet kanistry. Wymiary geometryczne samego urządzenia jednak ograniczają maksymalną wielkość tych zbiorników jeżeli chcielibyśmy je umieścić powyżej docelowego zbiorniczka. Pompy będą pracować sporadycznie w takich cyklach, aby co "polecenie" podawały od 50 do 300 ml. Chciałbym aby ta największa dawka nie lała się dłużej niż 10 sekund. W dokładne liniowości nie ma co się bawić 🙂 Jak mówiłem - przy 300 ml tolerancja przepływu może być nawet 10 ml. Chodzi mi o sam sposób transmisji płynu - w miarę tani i przede wszystkim - bezawaryjny i niewymagający cyklicznego serwisu.

To jest tak - podjeżdża pojemnik docelowy pod pojemnik z naszym płynem. Wtedy urządzenie wykonawcze pozwala na wypływ danej dawki cieczy w dosyć krótkim czasie. Pojemnik docelowy następnie jedzie dalej i 'prosi' o inną dawkę z innego pojemnika, w analogiczny sposób.

[Harnas]

Zobacz jak to jest realizowane w gaźniku. Możesz mieć cały czas uruchomianą pompkę która napełnia zbiornik, a w którymś miejscu będzie kanał przelewowy zapewniający stały poziom cieczy a tym samym stały przepływ.

[BlackJack]

Najprostszym rozwiązaniem jest chyba zwykła pompa tłokowa. Pojemność skokowa tej pompy, to równomierna dawka płynu, jeden cykl (pełny) to pobranie dawki, i jej podanie do pojemnika, w drugiej połowie cyklu.

Zalety:

- łatwa kontrola pracy wystarczy krzywka na wale.

- zawsze stała porcja, jeżeli nie padną zawory zwrotne

- prosta konstrukcja

- wydajność, ponieważ cykl może być stosunkowo krótki.

Wady:

-układ nie może się zapowietrzyć, bo dupa.

- brak regulacji dawki, chyba że tłok ma możliwość regulacji skoku.

PS. tłoka nie musi napędzać wcale wał korbowy, może to być pneumatyczny siłownik, jeżeli sprężone powietrze nie jest problemem.

[krzyhuw]

Z danego pojemnika mają wypływać różne dawki - w zależności od zapotrzebowania, aczkolwiek wszystko było by zaprogramowane.

[marek1707]

No to rozwiązanie "gaźnikowe" wydaje się niezłe:

Zestaw pomp perystaltycznych o niedużej wydajności (ale zapewniającej średnie zapotrzebowanie podjeżdżających "odbiorców") pompuje płyn z dużych dolnych kanistrów do niewielkich zbiorniczków przelewowych na górze. To co niewykorzystane wraca przewodami powrotnymi. Układ jest otwarty i nie ma problemu z odpowietrzaniem ani przewodami ciśnieniowymi. Zqwory elektromagnetyczne otwierane są na kalibrowane czasy a ponieważ poziom w zbiorniczkach jest zawsze taki sam, objętości są odmierzane prawidłowo.

Pytania:

Czy gęstość/lepkość dystrybuowanych cieczy pozwala na spływ grawitacyjny z żądaną wydajnością przez przewody o sensownym przekroju?

Jaki jest przewidywany cykl pracy, tzn. czy urządzenie będzie napełniało coś na linii produkcyjnej i wtedy ciągła praca pomp (może być wiele pomp na jednym wale napędowym) nie będzie marnotrawstwem energii i ich rersursu, czy jednak będzie to od czasu do czasu lub w ogóle bardzo rzadko? Czy ten cykl pracy daje się jakoś przewidzieć? Wiedząc to, można optymalizować wydajności pomp/kompresorów przez zbieranie odpowiednich mediów (ciecz, sprężone powietrze) w zbiornikach, coś jak powolne naciąganie sprężyny a potem.. skok na dach.