CN101930222A - 胶水在线黏度控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种胶水在线黏度控制系统，包括溶胶罐、胶桶、胶盘以及磁力泵，其中溶胶罐的出口与胶桶管路连接，胶桶中的胶水经磁力泵抽入到胶盘中，其特征在于：磁力泵的出口管路为三通管，三通管的第一出口安装在胶盘上，第二出口安装在流量杯上，流量杯的出口连接到胶桶中，流量杯的杯口设置有接近开关，杯底设置有光纤传感器，在三通管的第二出口管路中还设置有电磁阀；系统中还设置有PLC控制器，该PLC控制器连接接近开关、光纤传感器以及电磁阀。其显著效果是：利用流量杯和光电配合检测时间差来计算胶水黏度，自动化程度高，检测误差小，而且系统稳定性好，物料耗散少，相对于电机磁力测试而言，安全性能更高。

Description

胶水在线黏度控制系统

技术领域

本发明涉及液体胶水或涂料等低黏度混合物的配制技术，具体地说，是一种胶水在线黏度控制系统。

背景技术

在胶水或涂料等低粘度溶液混合物的配置过程中，黏度的控制与测试非常重要，现有的黏度测试方法很多，分别实用于不同的品种。对透明清漆和低粘度色漆主要以流出法为主，对透明清漆还有气泡法和落球法。目前流出法仍主要使用流量杯，但都是手动的人工测量为主。

如图1所示，市场上也有使用电机磁力进行黏度测试，比如对胶水黏度进行测试，它是在电机的转动轴上设置叶片，将带有叶片的转轴放入具有一定黏度的胶水中，通过电机带动叶片转动，通过反应出的磁力来得出胶水的阻力值，阻力值高则胶水黏度大，阻力值低则黏度小。

而现有技术的缺点是：流出法测试黏度，大多采用人工测量，自动化程度低、误差大、又费工费时。而电机磁力测试，电机长时间工作时容易发热，对于测试容易挥发易燃易爆的化工溶液来说，存在安全隐患。且胶水常常是通过粉状树脂与溶剂混合而成，如果黏度大，粉状树脂较多，此时电机磨旋转阻力大，磨损厉害，电机的使用寿命较短，不但设备维护成本高，同时对于测试的误差还很大。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术中流出法测试自动化程度较低的缺陷而提出的一种在胶水调配过程中的在线黏度自动控制系统。

为达到上述目的，本发明提供了一种胶水在线黏度控制系统，包括溶胶罐、胶桶、胶盘以及磁力泵，其中溶胶罐的出口与胶桶管路连接，该胶桶中的胶水经所述磁力泵抽入到所述胶盘中，其关键在于：所述磁力泵的出口管路为三通管，该三通管的第一出口安装在所述胶盘上，该三通管的第二出口安装在流量杯上，所述流量杯的出口经管路连接到所述胶桶中，在流量杯的杯口处设置有第一接近开关，在其杯底处还设置有光纤传感器，在所述三通管的第二出口管路中还设置有第一电磁阀；

在系统中还设置有PLC控制器，该PLC控制器的第一输入端连接所述第一接近开关，该PLC控制器的第二输入端连接所述光纤传感器，该PLC控制器的第一输出端连接所述第一电磁阀。

在溶胶罐中通过手工将胶水调配好，然后将溶胶罐中的胶水引入到胶桶中，开启磁力泵开关，通过磁力泵将将胶桶中的胶水抽出送到胶盘中使用。磁力泵抽出的胶水还可以经过三通管流向流量杯，在三通管上设置有第一电磁阀，在流量杯上又设置有第一接近开关以及光纤传感器，先通过PLC控制器打开第一电磁阀，使得磁力泵抽出的胶水流入流量杯，由于进胶的速度比流量杯的自然流速快，所以流量杯中的胶水很快便可装满，当流量杯的胶水装满时，所述第一接近开关检测到第一信号，并将该第一信号上传至PLC控制器，PLC控制器接收到所述第一接近开关上传的第一信号时，则记录此时的时间为第一时间S1，并且发出第一控制信号，关闭所述第一电磁阀；

当第一电磁阀关闭后，流量杯将不在有外界胶水的流入，流量杯中的胶水将通过杯底的出口自然流出，当流量杯中的胶水流完时，所述光纤传感器将检测到第二信号，并将该第二信号上传至PLC控制器，PLC控制器接收到所述光纤传感器上传的第二信号时，则记录此时的时间为第二时间S2；

由于采用国际标准化的流量杯，该流量杯的容积是固定的，不同的黏度的液体自然流速不一样，通过流量杯内液体流尽所需的时间则可判断出液体的黏度，即第二时间S2减去第一时间S1就为胶水实时的黏度值S2-S1。由于采用PLC控制器对时间信号进行采集和对电磁阀进行控制，从而实现了胶水黏度的智能自动控制测试。

所述胶水在线黏度控制系统中还设置有溶剂桶，该溶剂桶的水平位置高于所述流量杯，且溶剂桶与流量杯管路连接，在所述溶剂桶与流量杯的连接管路上还设置有第二电磁阀，该第二电磁阀的信号线连接在所述PLC控制器的第二输出端上。

在所述PLC控制器中可以设置胶水的预定黏度值S，如果测试出的胶水黏度值S2-S1比预定黏度值S高，则说明胶水过浓，所述PLC控制器可以发出第二控制信号，打开所述第二电磁阀，使得溶剂桶中的溶剂自动补充到流量杯中，溶剂桶中的溶剂经过流量杯流入胶桶中，然后再通过磁力泵抽出，在循环系统中不断循环，从而达到对高黏度的胶水进行稀释，第二电磁阀的开启时间可以通过PLC控制器进行控制，在循环检测的过程中可以间断性的开通，一旦PLC控制器检测到胶水黏度S2-S1等于预定黏度值S时，所述第二电磁阀则保持关闭。

所述溶剂桶上还设置有第二接近开关，该第二接近开关连接在所述PLC控制器的第三输入端上。所述第二接近开关主要用于检测溶剂桶中溶剂的量。

所述溶胶罐的水平位置高于所述胶桶的水平位置，在溶胶罐与胶桶的连接管路上设置有手动阀。

由于溶胶罐的水平位置高于胶桶的水平位置，当需要向胶桶中添加胶水时，直接开启手动阀胶水便可以利用物理原理自动流入到胶桶中，不需要借助其他器械，节约了电能，杜绝了安全隐患。

所述三通管的第二出口管路中还设置有流量阀，用于维持磁力泵排出胶水的流量恒定，提高胶水流动的稳定性。

所述胶盘上还设置有排胶口，排胶口的位置高于进胶口，该排胶口经管路连接到所述胶桶中。通过磁力泵抽入到胶盘中的胶水，流进的速度大于使用的速度，当胶盘的胶水液位达到排胶口，多出的胶水回流到胶桶中，这样构成一个循环回路，降低了胶水黏度的波动。

所述PLC控制器上还设置有报警信号控制端，该报警信号控制端用于连接报警器。

在PLC控制器中还可以预设胶水黏度的警戒值S3，在循环检测过程中，如果检测到胶水黏度S2-S1高于了警戒值S3时，则说明循环系统可能出现故障，比如流量杯底部出口杂质堵塞或其他控件失灵，此时PLC控制器通过报警信号控制端控制报警器工作，发出声光报警信号，提醒工人进行故障排查，使得该控制系统的功能更加完善。

本发明的显著效果是：利用了传统的流量杯和光电配合检测时间差来计算胶水的黏度，自动化程度高，检测误差小，还可以自动完成溶剂调配功能以及故障报警功能，而且系统稳定性好，物料黏度值波动小，自动化程度高，相对与电机磁力测试而言，较安全更便利，而且准确性更高。

附图说明

图1是现有技术中电机磁力测试法工作原理图；

图2是本发明的连接关系图；

图3是流量杯的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图2所示，一种胶水在线黏度控制系统，包括溶胶罐9、胶桶12、胶盘13以及磁力泵14，其中溶胶罐9的水平位置高于胶桶12的水平位置，该溶胶罐9的出口与胶桶12管路连接，在溶胶罐9与胶桶12的连接管路上设置有手动阀10，通过开启手动阀10，溶胶罐9中的胶水便可自动流入到胶桶12中。

所述胶桶12中的胶水经磁力泵14抽入到所述胶盘13中，抽入胶盘13中的胶水便于使用，在胶盘13上还设置有排胶口，该排胶口经管路接回所述胶桶12，未使用完的胶水可以流回所述胶桶12。

所述磁力泵14的出口管路为三通管，该三通管的第一出口安装在所述胶盘13上，该三通管的第二出口安装在流量杯6上，所述流量杯6的出口经管路连接到所述胶桶12中，在流量杯6的杯口处设置有第一接近开关7，在其杯底处还设置有光纤传感器10，在所述三通管的第二出口管路中还设置有第一电磁阀4和流量阀5；

为了统一各国流量杯的尺寸，也为了提高流动的稳定性，以便在测定数值方面可以相互比较，国际化标准组织(ISO)提出了改进后的流量杯。比如标准号为ISO2431-1993(E)就提出一种流量杯，它主要适用于牛顿型货近似牛顿型的液体，其测试样品的运动黏度在7～675mm²/s之间。目前各国仍然主要推荐察恩黏度杯(Zahncup)，如图3所示，它是一种圆柱形杯身，球形杯底，并配有较长提手的轻便黏度杯，容积为44cm³按其底部开孔的尺寸分为5个型号，测定范围为20～1200mm²/s，其结构如图3所示。

在系统中还设置有PLC控制器8，该PLC控制器8为24点PLC，该PLC控制器8的第一输入端K1连接所述第一接近开关7，该PLC控制器8的第二输入端C1连接所述光纤传感器10，该PLC控制器8的第一输出端F1连接所述第一电磁阀4。

系统中还设置有溶剂桶1，该溶剂桶1的水平位置高于所述流量杯6，且溶剂桶1与流量杯6管路连接，在所述溶剂桶1与流量杯6的连接管路上还设置有第二电磁阀3，该第二电磁阀3的信号线连接在所述PLC控制器8的第二输出端F2上。

所述溶剂桶1上还设置有第二接近开关2，该第二接近开关2连接在所述PLC控制器8的第三输入端K2上，主要用于检测溶剂桶中溶剂的量。

所述PLC控制器8上还设置有报警信号控制端Alarm，该报警信号控制端Alarm用于连接报警器，报警器采用声光报警器，一旦PLC控制器检测到胶水黏度值S2-S1超过了警戒值S3时，暗示着流量杯中的胶水在很长一段时间都没有流尽，要么是因为第一电磁阀4或第二电磁阀3没有完全闭合，使得外界有溶剂或胶水流入流量杯6，要么是因为流量杯6杯底的出口被堵塞，使得胶水流出速度太慢。此时PLC控制器便输出报警信号，控制声光报警器发出声光报警，提示工作人员及时维修。

本发明的工作原理是：

先开启手动阀10，将溶胶罐9中手工配置的胶水流进胶桶12中，开启磁力泵14，胶水开始在循环回路中循环，在PLC控制器8内设置胶水的预定黏度值S和警戒值S3，开启第一电磁阀4，磁力泵14抽出的胶水经流量阀5以及第一电磁阀4后流入流量杯6中，当流量杯6中的胶水装满时，所述第一接近开关7检测到第一信号，并将该第一信号上传至PLC控制器8，PLC控制器8接收到所述第一接近开关7上传的第一信号时，则记录此时的时间为第一时间S1，并且发出第一控制信号，关闭所述第一电磁阀4；

当第一电磁阀4关闭后，流量杯6将不在有外界胶水的流入，流量杯6中的胶水将通过杯底的出口自然流出，当流量杯6中的胶水流完时，所述光纤传感器11将检测到第二信号，并将该第二信号上传至PLC控制器8，PLC控制器8接收到所述光纤传感器11上传的第二信号时，则记录此时的时间为第二时间S2；

所述第二时间S2减去第一时间S1就为胶水现在的黏度值S2-S1，如果测试出的胶水黏度值S2-S1大于胶水的预定黏度值S时，所述PLC控制器8则控制第二电磁阀3开通，使得溶剂桶1中的溶剂流入循环系统对胶水进行稀释。

如果测试出的胶水黏度值S2-S1大于设定的胶水黏度警戒值S3时，说明循环系统可能出现故障，此时PLC控制器8通过报警信号控制端Alarm控制报警器工作，发出声光报警信号。

尽管以上结构结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但本发明不限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的而不是限定性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以作出多种类似的表示，比如更改具体的应用场合，本发明可以适用于溶剂型胶黏剂、化学品、果汁、日用品、油、石油、涂料、油墨、药品等低粘度物体的黏度测试和控制，还可以根据不同的应用场所更改流量杯的大小或形状等等，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种胶水在线黏度控制系统，包括溶胶罐(9)、胶桶(12)、胶盘(13)以及磁力泵(14)，其中溶胶罐(9)的出口与胶桶(12)管路连接，该胶桶(12)中的胶水经所述磁力泵(14)抽入到所述胶盘(13)中，其特征在于：所述磁力泵(14)的出口管路为三通管，该三通管的第一出口安装在所述胶盘(13)上，该三通管的第二出口安装在流量杯(6)上，所述流量杯(6)的出口经管路连接到所述胶桶(12)中，在流量杯(6)的杯口处设置有第一接近开关(7)，在其杯底处还设置有光纤传感器(10)，在所述三通管的第二出口管路中还设置有第一电磁阀(4)；

在系统中还设置有PLC控制器(8)，该PLC控制器(8)的第一输入端(K1)连接所述第一接近开关(7)，该PLC控制器(8)的第二输入端(C1)连接所述光纤传感器(10)，该PLC控制器(8)的第一输出端(F1)连接所述第一电磁阀(4)。

2.根据权利要求1所述的胶水在线黏度控制系统，其特征在于：还设置有溶剂桶(1)，该溶剂桶(1)的水平位置高于所述流量杯(6)，且溶剂桶(1)与流量杯(6)管路连接，在所述溶剂桶(1)与流量杯(6)的连接管路上还设置有第二电磁阀(3)，该第二电磁阀(3)的信号线连接在所述PLC控制器(8)的第二输出端(F2)上。

3.根据权利要求2所述的胶水在线黏度控制系统，其特征在于：所述溶剂桶(1)上还设置有第二接近开关(2)，该第二接近开关(2)连接在所述PLC控制器(8)的第三输入端(K2)上。

4.根据权利要求1所述的胶水在线黏度控制系统，其特征在于：所述溶胶罐(9)的水平位置高于所述胶桶(12)的水平位置，在溶胶罐(9)与胶桶(12)的连接管路上设置有手动阀(10)。

5.根据权利要求1所述的胶水在线黏度控制系统，其特征在于：所述三通管的第二出口管路中还设置有流量阀(5)。

6.根据权利要求1所述的胶水在线黏度控制系统，其特征在于：所述胶盘(13)上还设置有排胶口，该排胶口经管路连接到所述胶桶(12)中。

7.根据权利要求1所述的胶水在线黏度控制系统，其特征在于：所述PLC控制器(8)上还设置有报警信号控制端(Alarm)，该报警信号控制端(Alarm)用于连接报警器。

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