CN104765387A - 一种旋转活塞式流量计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转活塞式流量计，包括壳体，壳体上设有液体进口和液体出口，壳体内套接旋转活塞组件，旋转活塞组件包括活塞壳体，活塞壳体的内腔设有旋转式活塞和复位传感器，旋转式活塞上设有零位块和拨杆，拨杆连接旋转盘，旋转盘上设有光电码盘，光电码盘连接光电计数器；活塞壳体上设有旋转塞盖，拨杆和旋转盘位于活塞壳体的内腔，光电码盘和光电计数器位于活塞壳体外；复位传感器和光电计数器连接可编程逻辑控制器；可编程逻辑控制器内设有流量控制系统，流量控制系统包括复位模块、计算模块和执行模块。本装置能够实现对灌装量进行精确控制。

Description

一种旋转活塞式流量计

技术领域

本发明涉及一种定量液体灌装计量设备，具体涉及一种旋转活塞式流量计。

背景技术

在液体饮料、药品分装中，均需要采用定量灌装机进行灌装。灌装时需要对灌装量进行精确控制，以实现满足灌装量和节省企业成本的要求。

市面上常见的一种灌装计量方式是通过旋转活塞式流量计对灌装量进行计量，旋转活塞式流量计的基本工作原理是液体从入口进入驱使旋转活塞做周期性旋转运动，活塞每旋转一周被挤压出液体体积恒定，统计活塞旋转圈数，即可计算出流经流量计总流量。市面上常见统计活塞旋转圈数的机构包括：

1、机械齿轮式，主要用于家用水表或直接度表；

2、旋转光电码盘，主要用于智能仪表输出（化工常用，光电码盘计数信号转换为其他总线通信信号）；

3、旋转光电码盘，直接脉冲输出，通过可编程逻辑控制器直接计数，转换得到流量。

旋转活塞每转动一圈对应的流量恒定，但一圈之内转动的角度对应的流量不成正比，如图3所示，这就使这种结构的流量计应用于小剂量定量包装时，转动不一定保证是整圈数，不可避免的带来计量误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转活塞式流量计，能够实现对灌装量进行精确控制。

为实现上述目的，本发明的一个实施例所采取的技术方案是：

包括壳体，壳体上设有液体进口和液体出口，壳体内套接旋转活塞组件，旋转活塞组件包括活塞壳体，活塞壳体的内腔设有旋转式活塞和复位传感器，旋转式活塞上设有零位块和拨杆，拨杆连接旋转盘，旋转盘上设有光电码盘，光电码盘连接光电计数器；

活塞壳体上设有旋转塞盖，拨杆和旋转盘位于活塞壳体的内腔，光电码盘和光电计数器位于活塞壳体外；复位传感器和光电计数器连接可编程逻辑控制器；以及

可编程逻辑控制器内设有流量控制系统，流量控制系统包括复位模块、计算模块和执行模块；复位模块用于对液体流量计算进行清零复位；计算模块内设有流量查询表，用于计算一定流量时旋转式活塞所需要转动的角度；执行模块用于控制液体出口阀门的打开和关闭。

优选地，壳体内位于旋转塞盖以上的部位设有隔膜，旋转盘连接下吸铁，下吸铁上端面设有对称设置的下吸铁N极和下吸铁S极，壳体内位于隔膜上的部位设有上吸铁，上吸铁的下端面设有对称设置的上吸铁N极和上吸铁S极，下吸铁N极与上吸铁S极对应，下吸铁S极与上吸铁N极对应，下吸铁连接旋转盘，壳体上端设有流量计上盖。

优选地，隔膜与壳体内腔之间设有密封圈。

优选地，流量控制系统还包括校正模块，用于校正光电码盘失步引起的流量计数偏差。

优选地，光电码盘为16步光电码盘。

本旋转活塞式流量计产生的有益效果为：

1. 设有复位传感器、零位块、光电码盘和光电计数器，复位传感器和光电计数器连接可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器内设有流量控制系统。复位传感器与零位块重合时向可编程逻辑控制器发送零位信号，光电计数器对光电码盘转动的角度进行计数，并将数值传送到流量控制系统，流量控制系统通过复位模块计算得知码盘的起始位，通过查询计算模块内的流量查询表计算定量灌装时码盘需要转动的角度，并通过执行模块用于控制液体出口阀门的打开和关闭，实现对灌装量进行精确控制。

2. 为了防止旋转塞盖渗漏，从而造成灌装精度的偏差，在壳体内位于旋转塞盖以上的部位设有隔膜，对整个流量计进行密封，从而实现更加精确的定量灌装。

3. 流量控制系统还包括校正模块，可以校正光电码盘失步引起的流量计数偏差带来的灌装误差。

附图说明

图1所示为本发明的一种旋转活塞式流量计的一个实施例的示意图。

图2所示为本发明的一种旋转活塞式流量计的一个实施例的示意图。

图3所示为旋转活塞每圈内累计角度和累计流量关系图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。

参考图1，图1所示为本发明的一种旋转活塞式流量计的一个实施例的示意图。在本实施例中，包括壳体1，壳体1上设有液体进口4和液体出口7，壳体1内套接旋转活塞组件，旋转活塞组件包括活塞壳体2，活塞壳体2的内腔设有旋转式活塞8和复位传感器5，旋转式活塞8上设有零位块6和拨杆9，拨杆9连接旋转盘10，旋转盘10上设有光电码盘11，光电码盘11连接光电计数器12；

活塞壳体2上设有旋转塞盖3，拨杆9和旋转盘10位于活塞壳体2的内腔，光电码盘11和光电计数器12位于活塞壳体2外；复位传感器5和光电计数器12连接可编程逻辑控制器；以及

可编程逻辑控制器内设有流量控制系统，流量控制系统包括复位模块、计算模块和执行模块；复位模块用于对液体流量计算进行清零复位；计算模块内设有流量查询表，流量查询表内设有每一个脉冲所对应的具体流量，通过对每一个脉冲所对应的具体流量累加，可以计算出灌装一定流量时旋转式活塞8所需要转动的角度；执行模块用于控制液体出口7阀门的打开和关闭，当旋转式活塞8转动到所需角度时，执行模块控制液体出口7阀门关闭，完成精确灌装。

灌装液体从壳体1的液体进口4进入，推动旋转式活塞8旋转，旋转式活塞8带动拨杆9旋转，拨杆9带动旋转盘10旋转，旋转盘10上设有光电码盘11，从而带动光电码盘11旋转，光电计数器12对光电码盘11转过的角度进行计数，并将数值传送到流量控制系统，流量控制系统通过查询计算模块内的流量查询表计算定量灌装时光电码盘11需要转动的角度，并通过执行模块用于控制液体出口阀门的打开和关闭，当旋转式活塞8转动到所需角度时，执行模块控制液体出口7阀门关闭，实现对灌装量进行精确控制。

当进行下一次灌装时，由于旋转式活塞8不一定在初始零位，会造成计算模块初始零位失准，通过复位传感器5与零位块6的配合，复位传感器5与零位块6重合时向可编程逻辑控制器发送信号，复位模块对每一圈的脉冲进行丢失校正和记录活塞起停工位，以便于进入查询表查询数据，计算模块根据查询结果计算旋转式活塞8转动到所需角度。

参考图2，在本发明的一个实施例中，为了防止旋转塞盖3渗漏，从而造成灌装精度的偏差，壳体1内位于旋转塞盖3以上的部位设有隔膜15，旋转盘10连接下吸铁13，下吸铁13上端面设有对称设置的下吸铁N极和下吸铁S极，壳体1内位于隔膜15上的部位设有上吸铁16，上吸铁16的下端面设有对称设置的上吸铁N极和上吸铁S极，下吸铁N极与上吸铁S极对应，下吸铁S极与上吸铁N极对应，下吸铁13连接旋转盘10，壳体1上端设有流量计上盖14。隔膜15实现了对整个流量计进行密封，从而实现更加精确的定量灌装。下吸铁13和上吸铁16对应设置，可以通过吸铁的磁力实现光电码盘11随着旋转式活塞8同步转动。

参考图2，在本发明的一个实施例中，隔膜15与壳体1内腔之间设有密封圈17。

在本发明的一个实施例中，流量控制系统还包括校正模块，光电码盘11失步会造成光电计数器12计数偏差，从而给计算模块计算旋转式活塞8所需要转动的角度造成误差，当出现这种情况时，由于复位传感器5和零位块6之间的位置是准确的，流量控制系统的校正模块可以通过获取复位传感器5和零位块6之间的位置偏差获得光电码盘11的失步量，并传送给计算模块，用于计算模块调整计算。

在本发明的一个实施例中，光电码盘可以为最常用的16步光电码盘。

上述实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种旋转活塞式流量计，其特征是，包括壳体（1），所述壳体（1）上设有液体进口（4）和液体出口（7），所述壳体（1）内套接旋转活塞组件，所述旋转活塞组件包括活塞壳体（2），所述活塞壳体（2）的内腔设有旋转式活塞（8）和复位传感器（5），所述旋转式活塞（8）上设有零位块（6）和拨杆（9），所述拨杆（9）连接旋转盘（10），所述旋转盘（10）上设有光电码盘（11），所述光电码盘（11）连接光电计数器（12）；

所述活塞壳体（2）上设有旋转塞盖（3），所述拨杆（9）和旋转盘（10）位于所述活塞壳体（2）的内腔，所述光电码盘（11）和光电计数器（12）位于所述活塞壳体（2）外；所述复位传感器（5）和光电计数器（12）连接可编程逻辑控制器；以及

所述可编程逻辑控制器内设有流量控制系统，所述流量控制系统包括复位模块、计算模块和执行模块；所述复位模块用于对液体流量计算进行清零复位；所述计算模块内设有流量查询表，用于计算一定流量时旋转式活塞（8）所需要转动的角度；所述执行模块用于控制液体出口（7）阀门的打开和关闭。

2.根据权利要求1所述的旋转活塞式流量计，其特征是，所述壳体（1）内位于所述旋转塞盖（3）以上的部位设有隔膜（15），所述旋转盘（10）连接下吸铁（13），所述下吸铁（13）上端面设有对称设置的下吸铁N极和下吸铁S极，所述壳体（1）内位于隔膜（15）上的部位设有上吸铁（16），所述上吸铁（16）的下端面设有对称设置的上吸铁N极和上吸铁S极，所述下吸铁N极与所述上吸铁S极对应，所述下吸铁S极与所述上吸铁N极对应，所述下吸铁（13）连接旋转盘（10），所述壳体（1）上端设有流量计上盖（14）。

3.根据权利要求2所述的旋转活塞式流量计，其特征是，所述隔膜（15）与所述壳体（1）内腔之间设有密封圈（17）。

4.根据权利要求1或2所述的旋转活塞式流量计，其特征是，所述流量控制系统还包括校正模块，用于校正光电码盘（11）失步引起的流量计数偏差。

5.根据权利要求1或2所述的旋转活塞式流量计，其特征是，所述光电码盘（11）为16步光电码盘。

6.根据权利要求4所述的旋转活塞式流量计，其特征是，所述光电码盘（11）为16步光电码盘。