CN109084849A - 一种容积法累计计量的精确装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种容积法累计计量的精确装置，包括：储液罐，储液罐的上端和下端分别设有竖直布置的进水管和出水管，进水管上自上而下依次设有第一电磁阀和第一液位传感器，出水管上设有第二电磁阀；液位计，用于观测储液罐内的液位，且固定安装在储液罐的侧壁上；控制器，控制器与第一电磁阀、第一液位传感器和第二电磁阀电路连接；其中，控制器用于控制第一电磁阀打开以使液体进入储液罐，当第一液位传感器检测到液体液位时，第一液位传感器向控制器发送信号，使控制器关闭第一电磁阀并打开第二电磁阀以使液体流出。该装置结构简单，液体流量计量精度高，成本低，且能够从外部观察到装置内的液位。

Description

一种容积法累计计量的精确装置

技术领域

本发明涉及流量计量领域，特别是涉及一种容积法累计计量的精确装置。

背景技术

在生产生活中，经常会遇到需要精确计量液体流量的情况，如在搅拌物料时需要精确计量液体与物料的比例，或者在实验室中，需要精确计量所需溶液的流量等，在进行水质检测时，也需要精确计量采样水量。

如图1所示，现有技术中的一种容积法累计计量的精确装置，包括：储液罐1，在储液罐1的上端和下端分别设有进水管11和出水管12，在进水管11和出水管12上分别设有进水阀13和出水阀14，在储液罐1的侧壁上设置有液位传感器15，通过液位传感器15测量储液罐1中的液位，当液位传感器15感应到液体液位时，进水阀13关闭且出水阀14将打开以使液体流出。由于液位传感器15本身固有的测量误差存在，且控制系数的延迟滞后性，这就导致通过该装置计量液体流量精度较低。

如图2所示，现有技术中的另一种容积法累计计量的精确装置，包括：储液罐1，在储液罐1的上端和下端分别设有进水管11和出水管12，在出水管12上设有出水阀14，在进水管11上设有流量计16，通过流量计16计算流入储液罐1内的液体流量。本领域技术人员知道流量计的误差一般都比较大，因此该装置计量液体流量精度更低。

此外，上述两种容积法累计计量的精确装置的自动化程度都比较低，且不能实时观察储液罐中的液位，致使工作效率低，增加了成本。

如上所述，目前的设备中要么结构复杂、成本高，要么液体流量的计量精度不高、误差较大。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种容积法累计计量的精确装置，结构简单，液体流量计量精度高，成本低，且能够从外部观察到装置内的液位。

为了实现上述目的，本发明提供的一种容积法累计计量的精确装置，包括：

储液罐，所述储液罐的上端和下端分别设有竖直布置的进水管和出水管，所述进水管上自上而下依次设有第一电磁阀和第一液位传感器，所述出水管上设有第二电磁阀；

液位计，用于观测所述储液罐内的液位，且固定安装在所述储液罐的侧壁上；

控制器，所述控制器与所述第一电磁阀、所述第一液位传感器和所述第二电磁阀电路连接；

其中，所述控制器用于控制所述第一电磁阀打开以使液体进入储液罐，当所述第一液位传感器检测到液体液位时，所述第一液位传感器向所述控制器发送信号，使所述控制器关闭所述第一电磁阀并打开所述第二电磁阀以使液体流出。

可选地或优选地，在所述进水管上且位于所述第一液位传感器的上方设有进气孔。

可选地或优选地，还包括进气管，所述进气管与所述进气孔连接，所述进气管向所述进水管的上方弯曲。

可选地或优选地，在所述进水管上且位于所述第一电磁阀和所述第一液位传感器间设有第二液位传感器，所述第二液位传感器与所述控制器电路连接；

其中，所述第一液位传感器失效时，所述第二液位传感器用于检测到液体液位并向所述控制器发送信号，以使所述控制器控制所述第一电磁阀关闭。

可选地或优选地，还包括报警装置，所述报警装置与所述控制器电路连接；

其中，所述第一液位传感器失效时，所述第二液位传感器检测到液体液位并向所述控制器发送信号，使所述控制器控制所述报警装置发出警报。

可选地或优选地，在水平方向上，所述储液罐的最大横截面面积大于所述进水管的最大横截面面积。

可选地或优选地，所述储液罐的下部构造为自上而下收缩的收口与所述出水管连接。

可选地或优选地，所述储液罐的上部构造为自下而上收缩的收口与所述进水管连接。

可选地或优选地，所述液位计为光反射液位计，包括液位计主体，所述液位计主体的上端和下端分别连接有上连通管和下连通管，所述液位计主体内设有透明的测量筒，所述测量筒的两端分别与所述上连通管和所述下连通管连通，所述液位计主体在前方观察方向左右两侧均固定连接有发光灯，所述发光灯由所述液位计主体的上端延伸至所述液位计主体的下端。

可选地或优选地，所述液位计主体两侧的所述发光灯的外部均设有挡光板，所述挡光板由所述液位计主体的上端延伸至所述液位计主体的下端；

所述液位计主体的背面设有反光板，所述反光板由所述液位计主体的上端延伸至所述液位计主体的下端。

可选地或优选地，在所述液位计主体的前面至背面的方向上，所述挡光板与所述液位计主体的侧面呈斜角布置。

可选地或优选地，所述测量筒中设有浮球，所述浮球的颜色为红色，所述发光灯发出的灯光颜色为白色或红色。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比至少具有以下有益效果：

1、该装置结构简单，液体流量计量精度高，成本低，能够从外部观察到装置内的液位，且当该装置发生故障时，能够发出警报，以提醒使用者检修。

附图说明

图1是现有技术中一种容积法累计计量的精确装置的结构示意图；

图2是现有技术中另一种容积法累计计量的精确装置的结构示意图；

图3是本发明实施例容积法累计计量的精确装置的结构示意图；

图4是图3所示容积法累计计量的精确装置上的液位计的主视图；

图5是图4所示液位计的侧视图；

图6是图4所示液位计的俯视图。

图中：

1.储液罐；11.进水管；12.出水管；13.进水阀；14.出水阀；15.液位传感器；16.流量计；

2.储液罐；21.进水管；22.出水管；23.控制器；

211.第一电磁阀；212.第一液位传感器；213.第二液位传感器；214.进气管；221.第二电磁阀；

3.液位计；301.上连通管；302.下连通管；303.测量筒；304.发光灯；305.浮球；306.反光板；307.液位计主体；308.挡光板。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

需要理解的是，使用“第一”、“第二”、“第三”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

图3是本发明实施例容积法累计计量的精确装置的结构示意图。

如图3所示，在本实施例中，容积法累计计量的精确装置，主要包括：储液罐2，其中，储液罐2的上端和下端分别设有垂直布置的进水管21和出水管22，进水管21上自上而下依次设有第一电磁阀211和第一液位传感器212，出水管22上设有第二电磁阀221。该装置还包括液位计3和控制器23，其中，液位计3用于观察储液罐2内的液位，并且其固定安装在储液罐2的侧壁上；控制器23与第一电磁阀211、第一液位传感器212和第二电磁阀22电路连接。该装置在工作过程中，控制器23控制第一电磁阀211打开使液体不断地流入储液罐2中，当液体液位到达第一液位传感器212的感应区域时，第一液位传感器212检测到液体液位并将检测结果发送至控制器23，控制器23收到第一液位传感器212的信号后，向第一电磁阀211发出关闭的指令，此时，第一电磁阀211关闭以阻断液体继续流入储液罐2中，在第一电磁阀211关闭后，其将关闭结果反馈至控制器23，此时，控制器23将向第二电磁阀221下发打开的指令，同时，第二电磁阀221打开使储液罐2中的液体流出。本实施例中，第一液位传感器212设置在进水管21上，由于进水管21的横截面远小于储液罐2的横截面，因此该装置的液体流量计量更加精准；此外，该装置结构简单且通过控制器可以直接控制整体设备的自动运行，自动化程度较高，提高了工作效率，并且工作人员还可以通过液位计3实时观察到储液罐2内的液位变化。应当理解的是，本实施例中的控制器可以但不限于采用单片机。

进一步地，在进水管21上且位于第一液位传感器212的上方还设有进气孔，通过该进气孔可以排出储液罐2中的气体，便于快捷的使液体充满储液罐2。

进一步地，还可以设置一个进气管214，该进气管214连接在进气孔上，并且该进气管214向着进水管21的上方弯曲，这种设计不仅使整体装置美观，还可以避免第一液位传感器212失效后，液体经进气孔流到装置外，此时，该进气管214可以使流体一直沿着进气管流动，直到达到一个平衡状态，具体的，进气管214的长度可根据实际情况进行选择，但最好，其在竖直方向上的长度应不小于进水管21在竖直方向上的长度。

进一步地，在进水管21上且位于第一电磁阀211和第一液位传感器212间设有第二液位传感器213，第二液位传感器213同样与控制器23电路连接。该第二液位传感器213主要用于：在第一液位传感器212失效(发生故障等情况)时，其可以检测到液体的液位，并将检测的信号发送至控制器23，进一步的使控制器23向第一电磁阀211发出关闭的指令，以避免事故的发生。

进一步地，在本实施例提供的容积法累计计量的精确装置，还包括报警装置(图中未示出)，报警装置也与控制器23连接。在控制器23接收到第二液位传感器213发出的信号时，控制器23除了向第一电磁阀211发出关闭的指令，还可以向报警装置发出报警的指令，以提醒工作人员检修设备。

进一步地，在水平方向上，储液罐2的最大横截面面积大于进水管21的最大横截面面积，即在不影响正常使用的情况下，进水管21相对储液罐2越细越好。这样可以保证单位时间内，由进水管21进入到储液罐2内的液体流量较小，更容易控制测量精度。比如，当进水管21的液位变化1cm时，储液罐2中的液位变化可能仅为0.01cm，这使得储液罐2内的液位变化非常小，几乎可以忽略不计，使得测量更精准。考虑到储液罐2的形状不固定，因此本实施例中，采用储液罐2的最大横截面面积的说法，此外，对于储液罐2的形状可以但不限于选用圆形。

进一步地，为便于液体容易的从储液罐2中排出，储液罐2的下部最好构造为自上而下收缩的收口与出水管22连接(如图3中A处所示)。

进一步地，当液体进入储液罐2中后，会挤压储液罐2中的空气，使储液罐2内的空气向上方移动，在现有技术中(图1和2所示)，空气会直接撞击储液罐2的上方，并在液体液面与储液罐上方进行往复运动，从而影响液体进入储液罐内的流速和流量，以至于影响设备的精度，严重的，可能会存在部分气体未排除的情况。为了避免上述情况的发生，储液罐2的上部最好构造为自下而上收缩的收口与进水管21连接(如图3中B处所示)，这样可以使空气沿着储液罐2上侧的斜面流出储液罐。

在使用本实施例提供的容积法累计计量的精确装置时，每一次储液罐2注满液体，并经第二电磁阀221排出后，即进行下一次注入，如此循环，由于每次测量的液体的精度都很高，因此在进行多次测量后，累计得到的液体的精度依然很高。

下面具体介绍本实施例中采用的液位计：

图4是图3所示容积法累计计量的精确装置上的液位计的主视图；图5是图4所示液位计的侧视图；图6是图5所示液位计的俯视图。

如图4至6所示，现有技术中的液位计，主要包括液位计主体，液位计主体内设置有透明的测量筒，例如测量筒为有机玻璃或无机玻璃圆管，通过观察液体在测量筒中的位置来确认被测量设备中的液位高度。这种类型的液位计在光线较好的情况下，工作人员还能观察到液位指示，但当光线较暗时，则很难观察到此时的液位指示。鉴于上述原因，因此在本实施例中采用的液位计3为光反射液位计，其主要包括：液位计主体307，在液位计主体307的上端和下端分别连接有上连通管301和下连通管302，在液位计主体307内部设有透明的测量筒303，测量筒303的两端分别与上连通管301和下连通管302连通，液位计主体307在前方观察方向左右两侧均固定连接有发光灯304，该发光灯304由液位计主体307的上端延伸至液位计主体307的下端。应当理解的是，发光灯304上连接有电源(图中未示出)，该电源可以为内部电源也可以为外部电源，具体的可根据实际情况作出选择，在此不做限定。在储液罐2的侧壁开设有上安装孔和下安装孔，上安装孔和下安装孔的孔心连线与水平面垂直，液位计3上的上连通管301与储液罐2上的上安装孔固定连接，下连通管302与储液罐2上的下安装孔固定连接，为防止连接部位有液体泄漏，上连通管301和下连通管302的外管壁应与储液罐2间做好密封设计。对于上连通管301与上安装孔间的连接方式，以及下连通管302与下安装孔间的连接方式，均可以但不限于采用螺纹连接或者焊接，如当上连通管301、下连通管302和储液罐2均由铁质材料制成时，可以采用焊接的方式。当向储液罐2内装入液体时，储液罐2中的液体经下连通管302进入测量筒303中，此时，发光灯304发出的灯光照射在测量筒303上，由于光在液体中和空气中的折射率不同，这就导致在测量筒303内的无液体段的亮度会大于有液体段的亮度，使得工作人员能够清晰的观察到液位计上的液位指示。

进一步地，在液位计主体307两侧的发光灯304的外部均设有挡光板308，该挡光板由液位计主体307的上端延伸至液位计主体307的下端。通过该挡光板308能够阻挡发光灯304发出的部分光向液位计主体307的外部散发，从而增强光照效果。

进一步地，在液位计主体307的背面设有反光板306，同时反光板306由液位计主体307的上端延伸至液位计主体307的下端。反光板306同样是为了阻挡发光灯304发出的部分光向液位计主体307的外部散发，从而增强光照效果。

进一步地，在液位计主体307的前面至背面的方向上，可以将发光灯304设计成与液位计主体307的侧面呈斜角，这样可以使灯光直接以一定的角度照射到液位计主体307上，使得反光板306能够较大程度的反射灯光。

进一步地，在液位计主体307的前面至背面的方向上，挡光板308与液位计主体307的侧面呈斜角布置。这样可以使挡光板308能够使灯光较大程度的照射到液位计主体307以及反光板306上而不直接反射到前方观察方向，便于工作人员观察。

进一步地，在测量筒303中还设有浮球305，该浮球305是为了便于工作人员观察。

进一步地，为使浮球305更为显眼，可以但不限于将浮球305的颜色设置为红色。

进一步地，发光灯304发出的灯光颜色可以但不限于为白色或红色。白色光或红色光照射时，能够使红色的浮球305突显的更明显，有利于观察。

应当理解的是，本实施例中提到的液位计主体307和测量筒303均可以是由透明的材料做成，当液位计主体307采用金属等非透明材料时，其前方要留出沿测量筒高度方向的观察口，这样可以方便显示和观察。

以上对本发明所提供的容积法累计计量的精确装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种容积法累计计量的精确装置，其特征在于，包括：

储液罐，所述储液罐的上端和下端分别设有竖直布置的进水管和出水管，所述进水管上自上而下依次设有第一电磁阀和第一液位传感器，所述出水管上设有第二电磁阀；

液位计，用于观测所述储液罐内的液位，且固定安装在所述储液罐的侧壁上；

控制器，所述控制器与所述第一电磁阀、所述第一液位传感器和所述第二电磁阀电路连接；

其中，所述控制器用于控制所述第一电磁阀打开以使液体进入储液罐，当所述第一液位传感器检测到液体液位时，所述第一液位传感器向所述控制器发送信号，使所述控制器关闭所述第一电磁阀并打开所述第二电磁阀以使液体流出。

2.根据权利要求1所述的容积法累计计量的精确装置，其特征在于，在所述进水管上且位于所述第一液位传感器的上方设有进气孔。

3.根据权利要求2所述的容积法累计计量的精确装置，其特征在于，还包括进气管，所述进气管与所述进气孔连接，所述进气管向所述进水管的上方弯曲。

4.根据权利要求1所述的容积法累计计量的精确装置，其特征在于，在所述进水管上且位于所述第一电磁阀和所述第一液位传感器间设有第二液位传感器，所述第二液位传感器与所述控制器电路连接；

其中，所述第一液位传感器失效时，所述第二液位传感器检测到液体液位并向所述控制器发送信号，以使所述控制器控制所述第一电磁阀关闭。

5.根据权利要求4所述的容积法累计计量的精确装置，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置与所述控制器电路连接；

其中，所述第一液位传感器失效时，所述第二液位传感器用于检测到液体液位并向所述控制器发送信号，使所述控制器控制所述报警装置发出警报。

6.根据权利要求1至5任一所述的容积法累计计量的精确装置，其特征在于，在水平方向上，所述储液罐的最大横截面面积大于所述进水管的最大横截面面积。

7.根据权利要求1至5任一所述的容积法累计计量的精确装置，其特征在于，所述储液罐的下部构造为自上而下收缩的收口与所述出水管连接。

8.根据权利要求7所述的容积法累计计量的精确装置，其特征在于，所述储液罐的上部构造为自下而上收缩的收口与所述进水管连接。

9.根据权利要求1至5、8任一所述的容积法累计计量的精确装置，其特征在于，所述液位计为光反射液位计，包括液位计主体，所述液位计主体的上端和下端分别连接有上连通管和下连通管，所述液位计主体内设有透明的测量筒，所述测量筒的两端分别与所述上连通管和所述下连通管连通，所述液位计主体在前方观察方向左右两侧均固定连接有发光灯，所述发光灯由所述液位计主体的上端延伸至所述液位计主体的下端；

所述储液罐的侧壁上开设有上安装孔和下安装孔，所述上连通管和所述下连通管分别与所述上安装孔和所述下安装孔连接。

10.根据权利要求9所述的容积法累计计量的精确装置，其特征在于，所述液位计主体两侧的所述发光灯的外部均设有挡光板，所述挡光板由所述液位计主体的上端延伸至所述液位计主体的下端；

所述液位计主体的背面设有反光板，所述反光板由所述液位计主体的上端延伸至所述液位计主体的下端。

11.根据权利要求10所述的容积法累计计量的精确装置，其特征在于，在所述液位计主体的前面至背面的方向上，所述挡光板与所述液位计主体的侧面呈斜角布置。

12.根据权利要求10或11所述的容积法累计计量的精确装置，其特征在于，所述测量筒中设有浮球，所述浮球的颜色为红色，所述发光灯发出的灯光颜色为白色或红色。