CN100494002C - 灌注口液位控制的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灌注口液位控制的方法及其装置。目前的灌注口液位控制装置有两种：一种是输送泵将灌注液体通过管道和液体流量控制阀输送到容器内，另一种是输送泵将灌注液体通过管道间歇的输送到容器内，这些都存在灌注液体流过设在输送泵和灌注口之间的灌注液体处理工位时间长短不等，处理效果不稳定。本发明目的是实现液体灌装机中灌注口液位控制的方法及其装置。技术是输送泵4将贮液罐1中的灌注液体12经过杀菌装置5杀菌后输送到方筒状包材14中，输送泵4由可编程控制器PLC6进行控制。效果是液位控制方法简单、控制可靠，液位控制柔和、容器内灌注液体表面平稳、液位控制精确，灌注液体的杀菌效果和灌注液体杀菌后的品质佳。

Description

灌注口液位控制的方法及其装置

一、所述领域

本发明涉及灌注口液位控制的方法及其装置，尤其指液体灌装机灌注口液位控制的方法及其装置。

二、背景技术

目前的灌注口液位控制的方法及其装置有两种：一种是输送泵将灌注液体通过管道和液体流量控制阀连续不断的输送到容器内，当液位检测传感器检测到容器内灌注液体的液位高于所设定的液位高度时，液位控制器减小液体流量控制阀的开度，使通过液体流量控制阀输送到容器内的灌注液体流量减小，当液位检测传感器检测到容器内灌注液体的液位低于所设定的液位高度时，液位控制器增大液体流量控制阀的开度，使通过液体流量控制阀输送到容器内的灌注液体流量增加，从而达到控制容器内灌注液体液位高低的目的。另一种方法是输送泵将灌注液体通过管道间歇的输送到容器内，当液位检测传感器检测到容器内灌注液体的液位高于所设定的液位高度时，输送泵停此向容器内输送灌注液体，容器内的灌注液体由于消耗而不断减少，当液位检测传感器检测到容器内灌注液体的液位低于所设定的液位高度时，输送泵继续向容器内输送灌注液体，容器内的灌注液体不断增加，使容器内的灌注液体的液位重新恢复到所设定液位高度，如此不断循环从而达到控制容器内灌注液体液位高低的目的。以上所述的灌注口液位控制的方法及其装置在控制容器内液体液位高度的过程中，存在由于灌注液体流过设在输送泵和灌注口之间的灌注液体处理工位的时间长短不等，使灌注液体处理工位对灌注液体的处理效果受到影响(如鲜奶灌装设备中，设在输送泵和灌注口之间的鲜奶杀菌处理工位，若流过鲜奶杀菌处理工位的时间长，鲜奶的品质会变差，若流过鲜奶杀菌处理工位的时间短，鲜奶达不到杀菌要求，影响鲜奶制品的保质期)；由于灌注液体从灌注口流出的流量变化大，容器内灌注液体的表面产生较大波动，使容器内灌注液体表面不稳定，容器内灌注液体液位控制不精确等缺点。

三、发明内容

本发明的目的是针对上述背景技术中存在的问题，设计一种灌注口液位控制的方法及其装置，采用全新的、简单而可靠的方法及装置，方便的实现了灌注口液位的控制。同时提高了灌注口液位控制的精度、控制方法简单、控制可靠、灌注液体流量变化柔和，容器内灌注液体表面稳定，实现大规模工业化生产。

本发明的技术解决方案如下：

灌注口液位控制的方法，其特征是：输送泵4将贮液罐1中的灌注液体12经过杀菌装置5杀菌后输送到方筒状包材14中，输送泵4流量大小无级可调，输送泵4由可编程控制器PLC6进行控制，位于方筒状包材14内的液位检测传感器11检测端检测灌注液体12的液位高低，检测到的信号输送给可编程控制器PLC6，可编程控制器PLC6根据主机速度信号线7和检测灌注液体12的液位高低控制线3的反馈信号，来控制调节输送泵4的输出流量大小和杀菌装置5的杀菌能力强弱达到一个相对稳定的比例，使方筒状包材14内的灌注液体12的液位相对于主机速度保持在一个相对稳定位置。

本发明的技术解决方案还包括：

实施上面所述的灌注口液位控制的方法的专门装置，其特征是：在固定架8上固定贮液罐1、输送泵4和灌注口10，贮液罐1输出用管道2连通输送泵4，输送泵4输出经过杀菌装置5用管道2连通灌注口10，灌注口10一端伸入方筒状包材14的筒心内，液位检测传感器11检测端位于方筒状包材14内外，可编程控制器PLC6输入端连接主机速度信号线7和液位检测传感器11检测端的控制线3，可编程控制器PLC6输出控制端用控制线3连接输送泵4和杀菌装置5。

本发明的优点和效果如下：

1、该灌注口处液体液位控制的方法和装置，简单、控制可靠，方便的实现了液体灌装机灌注口处液体液位的控制。

2、该灌注口处液体液位控制方法和装置，对灌注液体流量的调节量小，灌注口的液位控制柔和，容器内灌注液体表面平稳，液位控制精确。

3、该灌注口处液体液位控制方法和装置，对灌注口处液体液位和杀菌装置的杀菌能力同时控制，尤其是当对灌注口处液体液位的控制和杀菌能力的控制达到一个相对稳定的比例时，该方法能使灌注液体的杀菌效果和灌注液体杀菌后的品质均达到最佳的效果。

4、该灌注口处液体液位控制方法和装置是目前最可靠的，对所处理的灌注液体影响最小，液体灌装机灌注口处液体液位控制方法易达到自动控制，实现了工业化自动化大规模生产；其灌注口处液体液位控制装置结构简单，实现了工业化生产。

五、附图说明

本发明的附图是液体灌装机灌注口处液体液位的结构及工作原理图。

图中标号说明如下：1-贮液罐，2-输送管道，3-控制线，4-输送泵，5-杀菌装置，6-可编程控制器(PLC)，7-主机速度信号线，8-固定架，9-筒状包材，10-灌注口，11-液位检测传感器，12-灌注液体，13-螺钉，14-方筒状包材，15-包材封口处，16-方筒状容器，A-低液体，B-高液位。

六、具体实施例

下面依附图作进一步详述：以鲜奶(或者其他饮料等流质食品)灌装机灌注口液位控制的方法及其装置为例进行说明。筒状包材9沿箭头所指的方向向下运动，在包材封口处15通过封合装置将筒状包材9的底部封合，同时经过压合呈矩形，这样由包材封口处15和筒状包材9共同形成了一个方筒状包材14，筒状包材9在向下运动的过程中，在方筒状包材14的上下部封口，由包材封口处15和方筒状包材14共同形成连续的方筒状容器16。灌注口10一端固定在固定架8上，另一端伸入方筒状包材14的筒心内，灌注口10将灌注液体(鲜奶)12注入方筒状包材14内。液位检测传感器11置于方筒状包材14的外部，液位检测传感器11的检测端置于方筒状包材14的内部，用来检测方筒状包材14内的灌注液体12的液位高低B点和A点，液位检测传感器11的检测端将检测到的液位信号通过控制线3输送给可编程控制器(以后简称PLC)6。贮液罐1用来贮存灌注液体12。输送泵4通过输送管道2将贮液罐1中的灌注液体12输送到方筒状包材14，输送泵4通过控制线3与PLC6连接，无级可调的输送泵4的输送流量大小由PLC6进行控制。杀菌装置5置于输送泵4与灌注口10之间，通过输送管道2串联连接，杀菌装置5通过控制线3与PLC6连接，杀菌装置5对灌注液体鲜奶12的杀菌能力强弱受PLC6控制。PLC6分别接收控制筒状包材9速率的主机速度信号线7和液位检测传感器11检测端通过控制线3的输入信号，并对接收到的信号进行运算处理，同时输出控制信号通过控制线3分别控制输送泵4输送流量的大小和杀菌装置5杀菌能力的强弱。

在工作过程中，当液位检测传感器11检测到方筒状包材14内灌注液体12的液位处于低液位A时，液位检测传感器11输出低液位信号通过控制线3输送给PLC6。PLC6根据液位检测传感器11通过控制线3输入的低液位信号，并结合主机速度信号线7输入的主机转数信号，经PLC6的运算处理输出控制信号，通过控制线3控制输送泵4按一定的比例增大输送流量，使输送到方筒状包材14中的灌注液体12量增加，同时通过控制线3控制杀菌装置5按一定的比例增强对灌注液体(鲜奶)12的杀菌能力，PLC6初次调节输送泵4的输送流量和杀菌装置5的杀菌能力的比例可进行设定；当液位检测传感器11检测到方筒状包材14内灌注液体12的液位处于高液位B时，液位检测传感器11输出高液位信号通过控制线3输送给PLC6，PLC6根据液位检测传感器11输入的高液位信号与前一次液位检测传感器11输入的低液位信号之间对应的主机速度信号线7输入的主机转数信号，经PLC6的运算处理输出控制信号，通过控制线3控制输送泵4按一定的比例减小输送流量，同时通过控制线3控制杀菌装置5按一定的比例减弱对灌注液体(鲜奶)12的杀菌能力PLC6调节输送泵4的输送流量和杀菌装置5的杀菌能力的比例大小与液位检测传感器11两次检测的液位高、低信号之间对应的主机转数成正比。当液位检测传感器11两次检测的液位高、低信号之间对应的主机转数大时，PLC6对输送泵4的输送流量和杀菌装置5的杀菌能力的调节比例大。当液位检测传感器11两次检测的液位高、低信号之间对应的主机转数小时，PLC6对输送泵4的输送流量和杀菌装置5的杀菌能力的调节比例小；其目的是通过PLC6对输送泵4的输送流量和杀菌装置5的杀菌能力的几次调节，使PLC6对输送泵4的输送流量和杀菌装置5的杀菌能力的调节比例不断变小，最终使PLC6对输送泵4的输送流量和杀菌装置5的杀菌能力的调节达到一个相对稳定的比例，使方筒状包材14内的灌注液体12的液位相对于主机速度保持在一个相对稳定位置。从而实现了液体灌装机灌注口处液体液位的控制。

Claims (2)

1、灌注口液位控制的方法，其特征是：输送泵(4)将贮液罐(1)中的灌注液体(12)经过杀菌装置(5)杀菌后输送到方筒状包材(14)中，输送泵(4)流量大小无级可调，输送泵(4)由可编程控制器PLC(6)进行控制，位于方筒状包材(14)内的液位检测传感器(11)检测端检测灌注液体(12)的液位高低，检测到的信号输送给可编程控制器PLC(6)，可编程控制器PLC(6)根据主机速度信号线(7)和检测灌注液体(12)的液位高低控制线(3)的反馈信号，来控制调节输送泵(4)的输出流量大小和杀菌装置(5)的杀菌能力强弱达到一个相对稳定的比例，使方筒状包材(14)内的灌注液体(12)的液位相对于主机速度保持在一个相对稳定位置。

2、实施权利要求1所述的灌注口液位控制的方法的专门装置，其特征是：在固定架(8)上固定贮液罐(1)、输送泵(4)和灌注口(10)，贮液罐(1)输出用管道(2)连通输送泵(4)，输送泵(4)输出经过杀菌装置(5)用管道(2)连通灌注口(10)，灌注口(10)一端伸入方筒状包材(14)的筒心内，液位检测传感器(11)检测端位于方筒状包材(14)内，可编程控制器PLC(6)输入端连接主机速度信号线(7)和液位检测传感器(11)检测端的控制线(3)，可编程控制器PLC(6)输出控制端用控制线(3)连接输送泵(4)和杀菌装置(5)。

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