CN1011773B - 液体供应装置 - Google Patents

Abstract

一种液体精确计量和供应装置，这种装置包括一个盛装液体的容器、一个能从上面自如地推入容器中的圆筒和一个位于容器顶部对圆筒的运动起密封作用的密封箱。密封箱底边有一个排液口，还包括通过一个最好是螺杆驱动式的驱动轴，用以将圆筒往下推入所说容器中的传动装置，该传动装置由减速机构和电动机组成。

Description

本发明一般涉及一种用于化学药品和药剂制造领域的液体供应装置。更具体地说，本发明涉及一种适合研究试验等工作中精确计量和供应液体，以便以极小量的增量供应小量或中量液体的装置。

在相当长的时间以预定的极小量的增量精确计量和供应小量或中量液体的装置是广泛使用的通用装置。这类装置有一种是将小量液体用计量泵加到压力槽，再藉液体在槽中基本不变的液面高度所产生的压力输送出去。另一种装置是将液体灌进槽中，再以预定的气压将液体压送出去。例如，美国专利4，274，552公开了这类液体配量装置，以通过导管将一定量液体从原容器压到接收容器，在经由密封连到源容器的第一支管（54）的压力液体源和在入口端（18）和出口端（20）之间某一位置连通所述导管的第二支管（26）之间确定了一条液流支路。阀门（36）引导压力液体沿所述第一和第二支管之一流动。一螺旋管插接在所述第二支管和所述导管之间。第一支管端接于源容器的液面上方，引导压力液体先沿所述第一支管流动使液体流向所述导管的输送端，当检测该流量时，压力液体被导向沿第二支管的所述位置，以将液柱开口上方那部分送到接收容器，其余部分则返回源容器。还有一种装置是将液体灌进一个由精密制造的成套圆筒和活塞组成的注射器式注液器，再借以预定转速驱动的电动机所产生的动力将液体推出注液器外（例如，日本实用新型公开公报121266/67号即介绍了这种注液器）。

采用压力槽的那种装置有这样一个缺点，即由于难以使槽内液面保持恒定，因而待供应液体的供应量上下起伏波动。另一方面，用气体给 压力槽中液体加压的那种装置也有这样的缺点：随着液体从槽中往外送，灌进槽中的液体量减少，于是整个压头压强下降，从而使液体的供给量减少。因而要限制液体流率的波动，使其在液体开始供应和供应完毕之间的一段时间内不大于2%是有困难的，因此在终止加液体时就会出现液体大量散射现象。此外，上述装置还有这样的缺点：难以合乎需要地临时精确改变液体的供应量。另外，用上述装置自动控制流率时还有这样的缺点：不可能精确测量液的流率，而且由于流率非常小，流率的控制很复杂。至于那种用电动机驱动由圆筒和活塞组成的注射器式注液器定量供应液体的装置，虽然适宜以极小量的液体供液，却有下列一些缺点，即，不仅流率的精确度随待处理液量增加到中量而降低，而且难于保持圆筒或活塞表面的光滑度，设备的重量增加，因而设备所需的清洗量变大，设备成本增加。

近来在化学药品和药剂制造领域的各种工艺过程中，例如，反应、溶解、操作和灌注过程，特别是伴有反应的工艺过程中，由于各有关工艺过程变得既精密又复杂，因而希望能在准确的流率下加注液体药剂，并能任意改变液体的流率。此外还希望改善精确计量和供应极小量液体用的装置的性能。

本发明的一个目的即在于消除现有技术中的上述各项缺点。

本发明的另一个目的是根据长期以来人们对这类装置的需求提供一种能在相当长的时间内精确计量并供给小量或中量，甚至是极小量的液体、且其流量能合乎需要地加以控制的装置，

根据本发明，该精确计量和液体供应装置由一个盛装液体的容器、一个经过下部有排液口的密封箱能自如地推入容器中的圆筒和一个通过动力传动轴将圆筒推入容器中的传动装置所组成。

图1是根据本发明精确计量和供应液体装置的一个实施方案的示意图。

图2是根据本发明精确计量和供应液体装置的一个实施方案和反应器配合使用时的示意图。

图1是根据本发明精确计量和供应液体的整个装置的示意图。图中的装置有一个盛装液体2的容器3。经过下部有排液口1的密封箱5可以将圆筒6自如地推入容器3中。密封箱5对圆筒6起气密性密封的作用。传动装置8通过动力传动轴7将圆筒6推入容器3中。

容器3内径的精度无需象注射器式圆筒所要求的那样高，必要时还可以装有调节温度用的外套。容器3的上部固定在密封箱5上，确保容器3在圆筒6推入其内时的密封性。

圆筒6是经过精密精加工的，其外径在整个长度上均匀一致，因而可以竖向推入容器3的上部。

动力传动轴7最好是一个螺杆轴，轴的外表面有一个构成进给螺杆的部分。但动力传动轴7可以采用任何形式的传动轴，只要传动装置8能使其将圆筒6推入容器3中即可。轴的厚度和螺杆的螺距在设计时可按所要求的计量准确度选定。

有一点很重要，传动装置8应能使动力传动轴7的运动准确进行和停止，为此传动装置8应由减速机构和电动机组成，该电动机最好是一个脉冲电动机、直流伺服电动机或交流伺服电动机。

根据本发明，容器3中的液体是通过排液口1按与圆筒6被推入容器3中的部分的体积相应的液量排出容器3外的。单位时间的液体流量取决于圆筒6进入容器3的运动速率。因此，由于圆筒6经过精密精加工，其在整个长度上的外径均匀一致，可以竖向推入容器3的上部，因而其容积高度精确，即，所供应的液量高度精确。圆筒6插入容器3的速率取决于动力传动轴和传动装置的工作情况。调节过程能否准确进行则与圆筒6的直径及动力传动螺杆轴的螺距有关。因此只要使脉冲电动机、直流伺服电动机或交流伺服电动机准确、精密地运行和停止即可精 确调节液体的供应速率。

图2是应用本发明一个实施例的示意图，这里为给一个反应器供应液体而应用了本发明的液体精确计量和供应装置。

容器3可装10升液体药剂。圆筒6藉传动装置8的力推入容器3中，传动装置8则由减速机构8a和脉冲电动机8b组成0脉冲电动机8b将转矩传给动力传动螺杆轴7，使容器3中液体药剂表面的空气先驱出容器3外，经排液口1排入抽气器10中。容气全部从容器3排出后，容器3中的少量液体药剂也排入抽气器10中。检测放大器11一检测出抽气器10中的液体，就驱动三通阀12改变流径，使来自排液口1的液体药剂流到反应瓶13中，为计量添加的液流作好准备工作。

操作装置17按一定的程序控制反应过程、按程序控制调节流率的设定值，并调定往反应器中加入液体药剂的各项条件，装置17还包括一个脉冲控制器。操作装置17和数字计时器14相连，又和流率积分计数器15相连。加液操作一开始，脉冲电动机传动装置16就按操作装置17的指示驱动脉冲电动机，使动力传动螺杆轴7按一定的控制程序将圆筒6推入容器3中。此控制程序包括：定速运动、变速和停止，从而可从排液口1精确计量和供应液体药剂给反应瓶13。

根据本发明的液体精确计量和供应装置可在相当长的时间（1至3小时）内在3至3000亳升/分加液量的范围内随意改变流率，其计量精确度为0.05至0.1亳升/分。此外，可相当容易地制造用以在反应过程中加入液体的装置，特别是上述液体精确计量和供应装置中的容器3。因此有可能采用容量为20毫升至100升的液体精确计量和供应装置。

如上所述，本发明的液体精确计量和供应装置能在相当长的时间内精确计量和供应小量至中量的液体，甚至极小量的液体，且能合乎需要地改变液体的流率，因而可以提高试验和/或研究的精确性。此外本发 明的液体精确计量和供应装置不仅可用于新的反应操作和新产品的开发、研究和应用中，而且还可用作制造照相乳剂的装置。

Claims (7)

1、一种具有一盛装液体的容器的液体供应装置，其特征在于，所述装置包括：

一个下部有排液口的密封箱；

一个能经过所说密封箱可以自如地向下推入所说容器中的圆筒；

一个通过一动力传动轴驱动所说待推入所说容器中之所述圆筒的传动装置，所述传动装置由减速机构和电动机组成。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所说动力传动轴是一个螺杆轴。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所说传动装置中的电动机是一台脉冲电动机。

4、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所说传动装置中的电动机是一台脉冲伺服电动机。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所说传动装置中的电动机是一台伺服电动机。

6、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所说传动装置中的电动机是一台伺服电动机。

7、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所说动力传动轴是一个螺杆轴，所说传动装置中的电动机是一台脉冲电动机，而且所述装置还包括：

一个接至所说排液口的三通阀;

一个接至所说三通阀的接收容器;

一个接至所说三通阀的抽气器;

一个装在所说抽气器中的液体检测器;和

一个响应来自所说液体检测器的信号时轮流将所说排液口通过所说三通阀接至所说接收容器或所说抽气器的控制回路。

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