微量計(jì)量泵及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種粘稠流體的計(jì)量裝置，具體地說，是涉及一種微量計(jì)量栗。
【背景技術(shù)】
[0002]計(jì)量栗是流體輸送機(jī)械的一種；使用計(jì)量栗可以同時(shí)完成輸送、計(jì)量和隨時(shí)調(diào)節(jié)流體流量和流出速度，從而簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝流程；使用多臺(tái)計(jì)量栗，可以將幾種介質(zhì)按準(zhǔn)確比例輸入工藝流程中進(jìn)行混合；其被廣泛地應(yīng)用于石油化工、制藥、食品、電子、新能源等各工業(yè)領(lǐng)域中；流體中包括各種粘稠流體，此類流體的輸送通常采用電動(dòng)齒輪栗或電動(dòng)螺桿栗Ο
[0003]現(xiàn)有用于粘稠流體的計(jì)量栗存在的缺陷有:普遍使用流量計(jì)、電動(dòng)齒輪栗、電動(dòng)螺桿栗，電動(dòng)齒輪栗通過電機(jī)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)輸流體，故其不能計(jì)量或只能粗略計(jì)量，不能用于精確計(jì)量，在流體中存在雜質(zhì)時(shí)，齒輪極易被卡住不能轉(zhuǎn)動(dòng)，最終會(huì)造成電機(jī)的損壞；流量計(jì)常用于低粘度流體、氣體的計(jì)量、不適用于高粘度流體的計(jì)量；現(xiàn)有電動(dòng)螺桿栗通過螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)擠出流體，而螺桿與缸套之間具有間隙，造成缸體中的流體不能精確計(jì)量，故其不能用于精確計(jì)量；現(xiàn)有的流體計(jì)量裝置僅具有運(yùn)輸及粗略計(jì)量的功能，精確計(jì)量需要采用其他設(shè)備，現(xiàn)有計(jì)量裝置不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)高粘度流體的運(yùn)輸和精確計(jì)量；目前，也具有高粘度流體的計(jì)量裝置，但價(jià)格很昂貴，使用維護(hù)成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的問題是現(xiàn)有計(jì)量栗現(xiàn)有計(jì)量裝置不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)高粘度流體的運(yùn)輸和精確計(jì)量；現(xiàn)有精確計(jì)量裝置，價(jià)格昂貴，使用維護(hù)成本較高。
[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]微量計(jì)量栗包括可編程控制器、步進(jìn)電機(jī)、活塞桿、具有出口及流體腔的栗體；可編程控制器的控制端與步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端電連；活塞桿位于流體腔內(nèi)，其一端連接有活塞，另一端與位于栗體外的步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接。
[0007]進(jìn)一步的，栗體上設(shè)有位置傳感器，位置傳感器的輸出端與可編程控制器的信號(hào)輸入端電連。
[0008]具體地，栗體的出口連接有開關(guān)閥，開關(guān)閥的控制端與可編程控制器的開關(guān)閥控制端電連。
[0009]具體地，可編程控制器分別連接有顯示屏及輸入設(shè)備；顯示屏使人們能直觀的看到活塞桿的上下行程；輸入設(shè)備為鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏等能輸入信息的設(shè)備。
[0010]具體地，活塞桿與流體腔相配合，活塞桿與流體腔的形狀均為便于計(jì)算體積的規(guī)則形狀，能根據(jù)活塞桿的運(yùn)動(dòng)行程可得出栗出的流體量；活塞桿與流體腔可均為圓柱體，也可為其他規(guī)則形狀，活塞桿能相對(duì)流體腔上下移動(dòng)。
[0011]微量計(jì)量栗的使用方法包括以下步驟:
[0012](a)將所需流體的重量通過輸入設(shè)備輸入可編程控制器，可編程控制器計(jì)算流體腔的容積，并根據(jù)所需流體的重量計(jì)算出活塞桿的上下行程；
[0013](b)可編程控制器發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)開關(guān)閥打開；
[0014](c)可編程控制器根據(jù)活塞桿的上下行程發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至步進(jìn)電機(jī)；
[0015](d)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)活塞桿先上后下到所需距離。
[0016]具體地，在活塞桿到達(dá)設(shè)定的上下?lián)Q向點(diǎn)時(shí)，位置傳感器發(fā)送信號(hào)至可編程控制器，可編程控制器通過控制步進(jìn)電機(jī)使活塞桿轉(zhuǎn)換運(yùn)行方向，連續(xù)工作。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018](1)本發(fā)明通過輸入設(shè)備輸入流體重量至可編程控制器，可編程控制器計(jì)算出活塞桿的上下行程，然后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)活塞桿先上后下到所需距離，實(shí)現(xiàn)了對(duì)流體的遠(yuǎn)程自動(dòng)化計(jì)量運(yùn)輸。
[0019](2)本發(fā)明在活塞桿底部到達(dá)流體腔底部時(shí)，位置傳感器發(fā)送信號(hào)至可編程控制器，可編程控制器通過控制步進(jìn)電機(jī)使活塞桿停止下移；防止活塞繼續(xù)下移使流體腔底部被損壞，延長(zhǎng)了栗體的使用壽命。
[0020](3)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈可以細(xì)分到用數(shù)千個(gè)脈沖來驅(qū)動(dòng)，故本發(fā)明對(duì)流體的計(jì)量識(shí)別最小可達(dá)到0.01ml以上，相對(duì)于流體腔，流體壓力和雜質(zhì)對(duì)其計(jì)量幾乎沒有影響，提高了本發(fā)明計(jì)量的精確度和可靠性；通過活塞桿的位移距離和流體重量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)流體進(jìn)行自動(dòng)微量精密計(jì)量輸送。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的主視圖。
[0022]圖2為圖1B-B方向上的剖視圖。
[0023]圖3為本發(fā)明立體圖。
[0024]上述附圖中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的部件名稱如下:
[0025]1-可編程控制器，2-步進(jìn)電機(jī)，3-活塞桿，4-出口，5-流體腔，6_栗體，7_位置傳感器，8-開關(guān)閥，9-顯不屏，10-輸入設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
[0027]實(shí)施例1
[0028]如圖1至圖3所示，微量計(jì)量栗包括可編程控制器1、步進(jìn)電機(jī)2、活塞桿3、具有出口 4及流體腔5的栗體6 ;可編程控制器1的控制端與步進(jìn)電機(jī)2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端電連；活塞桿3位于流體腔5內(nèi)，其一端連接有活塞，另一端與位于栗體6外的步進(jìn)電機(jī)2的轉(zhuǎn)軸連接；栗體6的出口 4連接有開關(guān)閥8，開關(guān)閥8的控制端與可編程控制器1的開關(guān)閥8控制端電連；可編程控制器1分別連接有顯示屏9及輸入設(shè)備10 ;顯示屏9使人們能直觀的看到活塞的上下行程，記錄所需的流體量；輸入設(shè)備10為鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏等能輸入信息的設(shè)備。
[0029]其中，活塞桿3與流體腔5相配合，活塞桿3與流體腔5的形狀均為便于計(jì)算體積的規(guī)則形狀，能根據(jù)活塞桿的運(yùn)動(dòng)行程可得出栗出的流體量；活塞桿3與流體腔5可均為圓柱體，也可為其他規(guī)則形狀，活塞桿3能相對(duì)流體腔5上下移動(dòng)；開關(guān)閥8優(yōu)選氣動(dòng)開關(guān)閥。
[0030]實(shí)施例2
[0031]如圖1至圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于，栗體6上設(shè)有位置傳感器7，位置傳感器7的輸出端與可編程控制器1的信號(hào)輸入端電連；在活塞桿3到達(dá)設(shè)定的上下?lián)Q向點(diǎn)時(shí)，位置傳感器7發(fā)送信號(hào)至可編程控制器1，可編程控制器1通過控制步進(jìn)電機(jī)2使活塞桿3換向運(yùn)行。
[0032]微量計(jì)量栗的使用方法包括以下步驟:
[0033]1.1將所需流體的重量通過輸入設(shè)備輸入可編程控制器，可編程控制器計(jì)算流體腔的容積，并根據(jù)所需流體的重量計(jì)算出活塞桿的上下行程；
[0034]1.2可編程控制器發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)開關(guān)閥打開；
[0035]1.3可編程控制器根據(jù)活塞桿的上下行程發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至步進(jìn)電機(jī)；
[0036]1.4步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)活塞桿先上后下到所需距離。
[0037]完成步驟1.1至1.4則完成微量計(jì)量栗的計(jì)量過程；在活塞桿到達(dá)設(shè)定的上下?lián)Q向點(diǎn)時(shí)，位置傳感器發(fā)送信號(hào)至可編程控制器，可編程控制器通過控制步進(jìn)電機(jī)使活塞桿轉(zhuǎn)換運(yùn)行方向，連續(xù)工作。
[0038]如圖1至圖3所示，本發(fā)明中步進(jìn)電機(jī)2每旋轉(zhuǎn)一圈，便驅(qū)動(dòng)活塞產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的直線運(yùn)動(dòng)；活塞在流體腔5內(nèi)的任一位置變化，都會(huì)形成一一對(duì)應(yīng)的流體腔5容積，能建立起活塞桿位移距離和流體重量的對(duì)應(yīng)關(guān)系；可通過活塞桿位移距離和流體重量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)流體進(jìn)行微量精密計(jì)量輸送；不同流體的密度不一樣，則其重量和體積不一樣，與流體腔5的對(duì)應(yīng)關(guān)系不一樣，故在這里不具體描述流體和流體腔5的對(duì)應(yīng)關(guān)系；本發(fā)明通過輸入設(shè)備10輸入流體重量至可編程控制器1，可編程控制器1計(jì)算出活塞桿3的上下行程，然后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)2帶動(dòng)活塞桿3先上后下到所需距離，實(shí)現(xiàn)了對(duì)流體的遠(yuǎn)程自動(dòng)化計(jì)量運(yùn)輸。
[0039]步進(jìn)電機(jī)2旋轉(zhuǎn)一圈可以細(xì)分到用數(shù)千個(gè)脈沖來驅(qū)動(dòng)，故本發(fā)明對(duì)流體的計(jì)量識(shí)別最小可達(dá)到0.01ml以上，相對(duì)于流體腔5，流體壓力和雜質(zhì)對(duì)其計(jì)量幾乎沒有影響，提高了本發(fā)明計(jì)量的精確度和可靠性。
[0040]經(jīng)試驗(yàn)證明本發(fā)明能對(duì)高粘度流體進(jìn)行精確計(jì)量，可輸送和計(jì)量的最大粘度達(dá)200萬厘泊的流體；計(jì)量精度為0.01%以上。
[0041 ] 按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。值得說明的是，基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本發(fā)明上做出的一些無實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)或潤(rùn)色，所采用的技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)仍然與本發(fā)明一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微量計(jì)量栗，其特征在于，包括可編程控制器⑴、步進(jìn)電機(jī)⑵、活塞桿⑶、具有出口⑷及流體腔(5)的栗體(6);可編程控制器⑴的控制端與步進(jìn)電機(jī)⑵的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端電連；活塞桿(3)位于流體腔(5)內(nèi)，其一端連接有活塞，另一端與位于栗體(6)外的步進(jìn)電機(jī)⑵的轉(zhuǎn)軸連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量計(jì)量栗，其特征在于，栗體(6)上設(shè)有位置傳感器(7)，位置傳感器(7)的輸出端與可編程控制器⑴的信號(hào)輸入端電連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微量計(jì)量栗，其特征在于，栗體(6)的出口(4)連接有開關(guān)閥(8)，開關(guān)閥⑶的控制端與可編程控制器⑴的開關(guān)閥⑶控制端電連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微量計(jì)量栗，其特征在于，可編程控制器(1)分別連接有顯示屏(9)及輸入設(shè)備(10)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微量計(jì)量栗，其特征在于，活塞桿(3)與流體腔(5)相配合，活塞桿(3)與流體腔(5)的形狀均為便于計(jì)算體積的規(guī)則形狀。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的微量計(jì)量栗的使用方法，其特征在于，包括以下步驟: (a)將所需流體的重量通過輸入設(shè)備輸入可編程控制器，可編程控制器計(jì)算流體腔的容積，并根據(jù)所需流體的重量計(jì)算出活塞桿的上下行程； (b)可編程控制器發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)開關(guān)閥打開； (c)可編程控制器根據(jù)活塞桿的上下行程發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至步進(jìn)電機(jī)； (d)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)活塞桿先上后下到所需距離。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微量計(jì)量栗的使用方法，其特征在于，在活塞桿到達(dá)設(shè)定的上下?lián)Q向點(diǎn)時(shí)，位置傳感器發(fā)送信號(hào)至可編程控制器，可編程控制器通過控制步進(jìn)電機(jī)使活塞桿轉(zhuǎn)換運(yùn)行方向，連續(xù)工作。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微量計(jì)量泵及其使用方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的現(xiàn)有計(jì)量泵現(xiàn)有計(jì)量裝置不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)高粘度流體的運(yùn)輸和精確計(jì)量；現(xiàn)有精確計(jì)量裝置，價(jià)格昂貴，使用維護(hù)成本較高的問題。該發(fā)明包括可編程控制器、步進(jìn)電機(jī)、活塞桿、具有出口及流體腔的泵體；可編程控制器的控制端與步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端電連；活塞桿位于流體腔內(nèi)，其一端連接有活塞，另一端與位于泵體外的步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接；泵體上設(shè)有位置傳感器，位置傳感器的輸出端與可編程控制器的信號(hào)輸入端電連；泵體的出口連接有開關(guān)閥。通過上述方案，本發(fā)明達(dá)到了遠(yuǎn)程自動(dòng)化精確計(jì)量的目的。
【IPC分類】F04B17/03, F04B13/00, F04B49/06
【公開號(hào)】CN105257496
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510615908
【發(fā)明人】鄧洛亦
【申請(qǐng)人】成都西屋科技發(fā)展有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年9月24日