專利名稱：浸入排出法液體自動(dòng)添加裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液體自動(dòng)添加裝置，特別是涉及精確添加少量液體裝置。
目前，使用的少量液體添加裝置，大都采用柱塞泵。這種裝置體積大，成本高，可靠性差，液體添加量的控制精度不高。另外，柱塞泵對(duì)頻繁改變液體添加量不方便，且它不適用于腐蝕性液體的添加。
本實(shí)用新型的目的，在于提供一種液體添加量的控制精度高，添加量的改變方便，改變范圍大的液體自動(dòng)添加裝置。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型采用一種浸入排出法液體自動(dòng)添加裝置，它由閥門，液體暫存器，控制電路和柱塞推進(jìn)器構(gòu)成。所說(shuō)的浸入排出法是指將物體浸入盛滿液體的容器時(shí)，液體將流出容器的一種方法。所說(shuō)的液體暫存器暫時(shí)存放液體。在下部，它與控制輸入液體流量的閥門之間由管道連通；在中部它通過(guò)輸出口與輸出管道連通。液體暫存器中裝有液位電極，液位電極和閥門的輸出端連接在控制電路上，它們一起控制對(duì)液體暫存器中液體的補(bǔ)充。所說(shuō)的柱塞推進(jìn)器由控制電機(jī)，絲杠和柱塞組成。控制電機(jī)的控制端連接在控制電路上。絲杠的一端固定在柱塞上，另一端與控制電機(jī)同軸連接。控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)絲杠和柱塞一起進(jìn)動(dòng)，使柱塞浸入液體中，導(dǎo)致液體暫存器中液位升高，高出輸出口的液體經(jīng)輸出管道流出，實(shí)現(xiàn)對(duì)液體的添加。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是(1)設(shè)計(jì)合理 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性強(qiáng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和防腐處理。
(2)對(duì)液體添加量的控制精度高，添加量的改變方便，改變范圍大。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述。


圖1是本實(shí)用新型浸入排出法液體自動(dòng)添加裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型的控制電路示意圖。下面說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施例由圖1可知，本實(shí)用新型浸入排出法液體自動(dòng)添加裝置由閥門1，液體暫存器2，控制電路3和柱塞推進(jìn)器4構(gòu)成。所說(shuō)的液體暫存器2暫時(shí)存放液體。再下部，它與控制輸入液體流量的閥門1之間由管道5連通；在中部，它通過(guò)輸出口6與輸出管道7連通。所說(shuō)的閥門1是一種電控閥門，例如電磁閥或電動(dòng)球閥。液體暫存器2中裝有液位電極8，它是一金屬絲，其末端與輸出口6下部在同一水平面上。液位電極和閥門的輸出端均連接在控制電路3上，它們一起控制對(duì)液體暫存器2中液體量的補(bǔ)充。所說(shuō)的柱塞推進(jìn)器4由控制電機(jī)9，絲杠10和柱塞11組成?？刂齐姍C(jī)9是步進(jìn)電機(jī)，其控制端連接在控制電路3上。絲杠10一端固定在柱塞11上，另一端與控制電機(jī)9同軸連接。柱塞推進(jìn)器的中心軸線12與液體暫存器的中心軸線13重合?？刂齐姍C(jī)9轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)絲杠10和柱塞11一起進(jìn)動(dòng)，使柱塞11浸入液體中，導(dǎo)致液體暫存器2中液位升高，高出輸出口6的液體依靠壓差經(jīng)輸出管道7流出到需要添加液體處，實(shí)現(xiàn)對(duì)液體的自動(dòng)添加。
如圖2所示，本實(shí)用新型控制電路3的工作原理如下標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘發(fā)生器14發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖，分別送至分頻電路15和預(yù)置分頻器16。經(jīng)分頻電路15分頻產(chǎn)生的高速反轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)，送至電子開關(guān)17。此高速反轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)經(jīng)電子開關(guān)17和脈沖分配及驅(qū)動(dòng)器18，送至控制電機(jī)9，使控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)柱塞11回復(fù)到初始位置。經(jīng)預(yù)置分頻器16分頻產(chǎn)生正傳脈沖信號(hào)，此脈沖信號(hào)與所設(shè)定的添加量相對(duì)應(yīng)，即設(shè)定一定的添加量就對(duì)應(yīng)一相應(yīng)頻率的正傳脈沖信號(hào)。它送至電子開關(guān)17，經(jīng)脈沖分配及驅(qū)動(dòng)器18送至控制電機(jī)9，使控制電機(jī)正傳，帶動(dòng)柱塞8進(jìn)動(dòng)。電子開關(guān)17的作用是根據(jù)計(jì)數(shù)器19及電極判斷電路20的控制信號(hào)切換高速反轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)和正傳脈沖信號(hào)。電極判斷電路20對(duì)液位電極8送回的液位高度信號(hào)和計(jì)數(shù)器發(fā)出的計(jì)數(shù)器控制信號(hào)進(jìn)行分析、判斷，給電子開關(guān)17發(fā)出電極判斷電路的控制信號(hào)，控制電子開關(guān)的狀態(tài)，同時(shí)給閥門驅(qū)動(dòng)電路21發(fā)出控制信號(hào)，控制閥門1的開關(guān)狀態(tài)。
本實(shí)用新型浸入排出法液體自動(dòng)添加裝置對(duì)液體的添加是近似連續(xù)進(jìn)行的在一個(gè)液體添加周期ΔT內(nèi)，將完成對(duì)液體暫存器2中液體的補(bǔ)充和對(duì)液體的輸出添加兩個(gè)過(guò)程。本實(shí)用新型剛開始工作時(shí)，柱塞11的下表面與液位電極8末端再同一水平面上?？刂齐娐?開啟閥門1，液體經(jīng)閥門1依靠壓差流入液體暫存器2中。液體暫存器2中液面與液位電極8末端接觸時(shí)，控制電路3關(guān)閉閥門1，完成對(duì)液體暫存器2中液體的補(bǔ)充過(guò)程，所用時(shí)間為ΔT1。閥門1關(guān)閉的同時(shí)，控制電路3使控制電機(jī)9轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)絲杠10和柱塞11進(jìn)動(dòng)，使柱塞11浸入液體中，開始液體的輸出添加過(guò)程。這一過(guò)程所用時(shí)間為ΔT2。絲杠10勻速進(jìn)動(dòng)在輸出添加過(guò)程中前進(jìn)的距離為L(zhǎng)，因而柱塞11浸入液體的深度也為L(zhǎng)。柱塞的截面積為ΔS，在ΔT周期內(nèi)所添加液體的體積為L(zhǎng)ΔS。故絲杠10前進(jìn)速度為L(zhǎng)/ΔT2，單位時(shí)間內(nèi)平均液體添加量為L(zhǎng)ΔS/ΔT。在下一個(gè)液體添加周期內(nèi)在對(duì)液體暫存器2中液體進(jìn)行補(bǔ)充過(guò)程中，控制電路3一方面開啟閥門1，給液體暫存器2補(bǔ)充液體；另一方面使柱塞推進(jìn)器4作回復(fù)運(yùn)動(dòng)。在ΔT1時(shí)間內(nèi)，柱塞11的下表面回到與液位電極8在同一水平面上。柱塞推進(jìn)器的回復(fù)速度應(yīng)大于2L/ΔT1。其它操作與第一個(gè)周期的相同。依此進(jìn)行其它周期的液體添加。控制液體暫存器2中補(bǔ)充液體時(shí)間ΔT1的大小，使之滿足ΔT＞＞ΔT1，因此本實(shí)用新型對(duì)液體的添加基本上是連續(xù)進(jìn)行的。若同時(shí)使用兩套本實(shí)用新型，可得到對(duì)液體的嚴(yán)格連續(xù)添加。另外，通過(guò)改變控制電機(jī)9的轉(zhuǎn)速，即可改變柱塞11浸入液體的體積，也就改變了單位時(shí)間內(nèi)液體的添加量。因而本實(shí)用新型對(duì)液體添加量的改變方便，改變范圍大。本實(shí)用新型的柱塞11的截面積稍小于液體暫存器2的截面積，因此柱塞11浸入液體暫存器2中液體一小部分時(shí)，液體暫存器中液位將上升很高。故本實(shí)用新型對(duì)液體添加量的控制精度高。
所說(shuō)的柱塞11和液體暫存器2均由玻璃材料制備，閥門1和所有連接管道均采用防腐處理，從而保證了本實(shí)用新型也適用于腐蝕性液體的添加，提高了本實(shí)用新型的可靠性和耐用性。
權(quán)利要求1.一種浸入排出法液體自動(dòng)添加裝置，由閥門(1)，液體暫存器(2)，控制電路(3)和柱塞推進(jìn)器(4)構(gòu)成，其特征在于液體暫存器(2)與閥門(1)之間由管道(5)連通，液體暫存器(2)通過(guò)輸出口(6)與輸出管道(7)連通，液體暫存器(2)中裝有液位電極(8)，液位電極(8)和閥門(1)的輸出端連接在控制電路(3)上，柱塞推進(jìn)器(4)由控制電機(jī)(9)，絲杠(10)和柱塞(11)組成，控制電機(jī)(9)的控制端連接在控制電路(3)上，絲杠(10)的一端固定在柱塞(11)上，另一端與控制電機(jī)(9)同軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸入排出法液體自動(dòng)添加裝置，其特征在于柱塞推進(jìn)器(4)的中心軸線(12)與液體暫存器(2)的中心軸線(13)重合，絲杠(10)和柱塞(11)一起進(jìn)動(dòng)，由控制電機(jī)(9)控制，液體暫存器(2)中高出輸出口(6)的液體經(jīng)輸出管道(7)流出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的浸入排出法液體自動(dòng)添加裝置，其特征在于液位電極(8)的末端與輸出口(6)的下部在同一水平面上，液位電極(8)與閥門(1)一起控制對(duì)液體暫存器(2)中液體的補(bǔ)充。
專利摘要本實(shí)用新型涉及液體自動(dòng)添加裝置,它采用浸入排出方法,由閥門,液體暫存器,控制電路和柱塞推進(jìn)器構(gòu)成。本實(shí)用新型的柱塞推進(jìn)器由控制電機(jī),絲杠和柱塞組成?？刂齐姍C(jī)的控制端連接在控制電路上。絲杠的一端固定在柱塞上,另一端與控制電機(jī)同軸連接。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,可靠性強(qiáng),易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和防腐處理,對(duì)液體添加量的控制精度高,添加量改變方便,改變范圍大,特別適合作油田使用的自動(dòng)加藥裝置中各種藥液的自動(dòng)添加。
文檔編號(hào)G05D9/00GK2279640SQ9624067
公開日1998年4月22日 申請(qǐng)日期1996年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月22日
發(fā)明者康為民, 李秀峰, 張學(xué)如 申請(qǐng)人:康為民