CN110834772B - 一种灌装用防溢出装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灌装技术领域，公开了一种灌装用防溢出装置，与灌装组件电连接，包括氮气供应装置和与所述氮气供应装置连通的溢出检测模块，向待灌装容器内通高压氮气可以快速的使容器内充满氮气，排除氧气，减少易燃易爆化工液体在灌装过程中爆炸的可能，低压通气管打开时，在充气管的出气端没有接触到容器内液面时，管内气压保持不变，一旦充气管的出气端与液面接触，既对氮气产生阻碍，从而市场管内气压增大，触发气压检测模块发出报警信号，驱动灌装组件停止灌装，安全性高，通用性强。

Description

一种灌装用防溢出装置及方法

技术领域

本发明涉及灌装技术领域，更具体地说，它涉及一种灌装用防溢出装置及方法。

背景技术

在化工业的液体化学用品的生产制造过程中，在最后阶段会用到灌装生产线，采用传动带在生产线上运送待灌装容器，在经过设置在生产线上的灌装机时，由灌装机上的灌装头伸入待灌装容器中进行化工液体的灌输。

因为待灌装容器具有一定的容积，需要把握灌装过程，防止化工液体溢出，现有的灌装防溢出装置大部分通过比较化工液体和待灌装容器颜色差距来实现防溢出，即通过监测待灌装容器的容器开口处产生的颜色变化，来判断化工液体是否灌装完成。

但是，上述的防溢出监测装置通用性较差，比如有些化工液体属于易燃有毒的危险品，其待灌装容器的管口较小，在灌装后期罐内液面上升会明显加快，仅通过上述的颜色变化可能难以保证化工液体不会溢出，而且也缺少相关的防爆防燃的措施，安全性不高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种灌装用防溢出装置及方法，其具有通用性强，安全性高的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种灌装用防溢出装置，与灌装组件电连接，包括氮气供应装置和与所述氮气供应装置连通的溢出检测模块；

所述氮气供应装置包括氮气发生器和高压通气管路以及低压通气管路，所述溢出检测模块包括充气管和设置在所述充气管内的气压检测模块，所述氮气发生器通过所述高压通气管路以及所述低压通气管路分别向所述充气管的进气端输送氮气；

所述充气管的出气端设置在待灌装容器内，所述气压检测模块与所述灌装组件电连接；

启动所述氮气发生器后，当所述高压通气管路打开，所述低压通气管路闭合时，所述充气管向所述待灌装容器内通高压氮气；

当所述低压通气管路打开，所述高压通气管路闭合，且在所述待灌装容器内的液体液面与所述充气管的出气端重合时，所述充气管内气压升高，所述气压检测模块发出报警信号；

所述灌装组件接收所述报警信号后停止灌装。

通过上述技术方案，向待灌装容器内通高压氮气可以快速的使容器内充满氮气，排除氧气，减少易燃易爆化工液体在灌装过程中爆炸的可能，低压通气管打开时，在充气管的出气端没有接触到容器内液面时，管内气压保持不变，一旦充气管的出气端与液面接触，既对氮气产生阻碍，从而市场管内气压增大，触发气压检测模块发出报警信号，驱动灌装组件停止灌装，安全性高，通用性强。

本发明进一步设置为：所述高压通气管路包括依次连通的第一进气管、第一控制阀、第一调压阀和第一蝶阀以及第一出气管；

所述低压通气管路包括依次连通的第二进气管、第二控制阀、第二调压阀、第二蝶阀以及第二出气管；

所述第一进气管和所述第二进气管连通后与所述氮气供应装置连通，所述第一出气管和所述第二出气管连通后与所述充气管的进气端连通。

通过上述技术方案，高低压两路通道便于区分，有利于控制和维护。

本发明进一步设置为：所述第一控制阀和所述第一调压阀之间连通设置有第一流量检测管，所述第一流量检测管上设置有第一流量检测计；

所述第二控制阀和所述第二调压阀之间连通设置有第二流量检测管，所述第二流量检测管上设置有第二流量检测计。

通过上述技术方案，第一流量检测计和第二流量检测计可方便工作人员实时观察工作状况。

本发明进一步设置为：所述第一蝶阀和所述第一出气管之间连通设置有第一压力检测管，所述第一压力检测管上连通设置有第一压力计；

所述第二蝶阀和所述第二出气管之间连通设置有第二压力检测管，所述第二压力检测管上连通设置有第二压力计。

一种灌装用防溢出方法，使用上述灌装用防溢出装置，包括如下步骤：

S1，将充气管固定设置在待灌装容器的底部；

S2，启动氮气发生器，闭合低压通气管路，打开高压通气管路；

S3，打开所述低压通气管路，闭合所述高压通气管路，所述充气管持续通气；

S4，将所述充气管的出气端固定设置在与所述待灌装容器内的最大液面的位置，启动气压检测模块；

S5，启动灌装组件进行灌装；

当所述待灌装容器内的液体液面与所述充气管的出气端重合时，所述充气管内气压升高，所述气压检测模块检测到所述充气管内气压高于其预设值时发出报警信号；

所述灌装组件接收所述报警信号后停止灌装。

通过上述技术方案，高压通气管路配合设置在待灌装容器底部的充气管可以快速的将氮气充满整个容器，打开低压通气管路，闭合高压通气管路后持续通气可以尽量将氧气排除干净，进一步降低氧气含量，启动灌装时，待灌装容器内的液面逐渐升高，当充气管的出气端与液面接触，既对氮气产生阻碍，从而市场管内气压增大，触发气压检测模块发出报警信号，驱动灌装组件停止灌装，安全性高，通用性强。

本发明进一步设置为：所述步骤S2包括：

S21，启动所述氮气发生器；

S22，打开第一控制阀和第一蝶阀，同时关闭第二控制阀；

S23，调节第一调压阀，使所述充气管输出高压氮气。

本发明进一步设置为：所述步骤S3包括：

S31，启动所述氮气发生器；

S32，打开第二控制阀和第二蝶阀，同时关闭第一控制阀；

S33，调节第二调压阀，使所述充气管输出低压氮气。

通过上述技术方案，高低压两路通道便于区分，有利于控制和维护。

本发明进一步设置为：所述步骤S33中，所述充气管输出低压氮气持续2min。

通过上述技术方案，可将待灌装容器内的空气尽量排空。

本发明进一步设置为：所述步骤S5包括：

当所述充气管内气压升高，所述气压检测模块检测到所述充气管内气压持续高于其预设值0.5s时发出所述报警信号。

通过上述技术方案，可防止因液体灌装排出罐内空气产生的气压波动对气压检测模块产生的影响。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过向待灌装容器内通高压氮气可以快速的使容器内充满氮气，排除氧气，减少易燃易爆化工液体在灌装过程中爆炸的可能，低压通气管打开时，在充气管的出气端没有接触到容器内液面时，管内气压保持不变，一旦充气管的出气端与液面接触，既对氮气产生阻碍，从而市场管内气压增大，触发气压检测模块发出报警信号，驱动灌装组件停止灌装，安全性高，通用性强。

附图说明

图1为本发明实施例的整体连接关系示意图；

图2为本发明实施例中氮气供应装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中溢出检测模块及待灌装容器的部分结构剖视图；

图4为本发明实施例中的灌装方法流程图。

附图标记：1、灌装组件；2、氮气供应装置；21、氮气发生器；22、高压通气管路；221、第一进气管；222、第一控制阀；223、第一调压阀；224、第一蝶阀；225、第一出气管；226、第一流量检测管；2261、第一流量检测计；227、第一压力检测管；2271、第一压力计；23、低压通气管路；231、第二进气管；232、第二控制阀；233、第二调压阀；234、第二蝶阀；235、第二出气管；236、第二流量检测管；2361、第二流量检测计；237、第二压力检测管；2371、第二压力计；3、溢出检测模块；31、充气管；32、气压检测模块；4、待灌装容器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

一种灌装用防溢出装置，如图1所示，与灌装组件1电连接，包括氮气供应装置2和与氮气供应装置2连通的溢出检测模块3。氮气供应装置2包括氮气发生器21和高压通气管路22以及低压通气管路23。

如图2所示，高压通气管路22包括依次连通的第一进气管221、第一控制阀222、第一调压阀223和第一蝶阀224以及第一出气管225；低压通气管路23包括依次连通的第二进气管231、第二控制阀232、第二调压阀233、第二蝶阀234以及第二出气管235。第一进气管221和第二进气管231连通后与氮气供应装置2连通，第一出气管225和第二出气管235连通后与充气管31的进气端连通，使得高低压两路通道便于区分，有利于控制和维护。

氮气发生器21可采用氮气瓶，通过气管与高压通气管路22以及低压通气管路23连通，向充气管31的进气端输送氮气，溢出检测模块3包括设置在充气管31内的气压检测模块32，气压检测模块32与灌装组件1电连接。

在灌装之前，先将充气管31的出气端放置在待灌装容器4内，充气管31可采用波纹管，可以在调节其形状和位置后保持静止。

结合图2和图3所示，启动氮气发生器21后，当高压通气管路22打开，低压通气管路23闭合时，充气管31向待灌装容器4内通高压氮气，可快速排除氧气，减少易燃易爆化工液体在灌装过程中爆炸的可能。

当低压通气管打开时，高压通气管路22闭合时，可再次排除氧气，进一步降低氧气含量。

然后启动灌装组件1，此时塑料浮板随待灌装容器4内的液体液面上升，在充气管31的出气端没有接触到容器内液面时，管内气压保持不变，一旦充气管31的出气端与液面接触，既对氮气产生阻碍，从而充气管31内气压增大，触发气压检测模块32发出报警信号，驱动灌装组件1停止灌装，安全性高，通用性强。

气压检测模块32的输出可为模拟量，其预设值则可由现有技术中的比较电路进行设定，由比较电路中的运放进行比较后输出高低压电平，该高低压电平即为报警信号，因此也可通过高低压电平控制灌装组件1的开关部件，使灌装组件1通电或断电，实现自动控制。

如图2所示，第一控制阀222和第一调压阀223之间连通固定有第一流量检测管226，第一流量检测管226上固定有第一流量检测计2261，第二控制阀232和第二调压阀233之间连通固定有第二流量检测管236，第二流量检测管236上固定有第二流量检测计2361。第一蝶阀224和第一出气管225之间连通设置有第一压力检测管227，第一压力检测管227上连通设置有第一压力计2271，第二蝶阀234和第二出气管235之间连通设置有第二压力检测管237，第二压力检测管237上连通设置有第二压力计2371。可方便工作人员实时观察工作状况。

一种灌装用防溢出方法，如图4所示，包括如下步骤：

S1，将充气管31固定设置在待灌装容器4的底部；

S2，启动氮气发生器21，闭合低压通气管路23，打开高压通气管路22；

S3，打开低压通气管路23，闭合高压通气管路22，充气管31持续通气；

S4，将充气管31的出气端固定设置在与待灌装容器4内的最大液面的位置，启动气压检测模块32；

S5，启动灌装组件1进行灌装；

当待灌装容器4内的液体液面与充气管31的出气端重合时，充气管31内气压升高，气压检测模块32检测到充气管31内气压高于其预设值时发出报警信号；

灌装组件1接收报警信号后停止灌装。

高压通气管路22配合设置在待灌装容器4底部的充气管31可以快速的将氮气充满整个容器，打开低压通气管路23，闭合高压通气管路22后持续通气可以尽量将氧气排除干净，进一步降低氧气含量，启动灌装时，待灌装容器4内的液面逐渐升高，当充气管31的出气端与液面接触，既对氮气产生阻碍，从而市场管内气压增大，触发气压检测模块32发出报警信号，驱动灌装组件1停止灌装，安全性高，通用性强。

步骤S2包括：

S21，启动氮气发生器21；

S22，打开第一控制阀222和第一蝶阀224，同时关闭第二控制阀232；

S23，调节第一调压阀223，使充气管31输出高压氮气。

步骤S3包括：

S31，启动氮气发生器21；

S32，打开第二控制阀232和第二蝶阀234，同时关闭第一控制阀222；

S33，调节第二调压阀233，使充气管31输出低压氮气。

高低压两路通道便于区分，有利于控制和维护。

在步骤S33中，充气管31输出低压氮气持续2min。可尽量将待灌装容器4内的空气尽量排空。

步骤S5包括：当充气管31内气压升高，气压检测模块32检测到充气管31内气压持续高于其预设值0.5s时发出报警信号。可防止因液体灌装排出罐内空气产生的气压波动对气压检测模块32产生的影响。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种灌装用防溢出装置，与灌装组件（1）电连接，其特征在于，包括氮气供应装置（2）和与所述氮气供应装置（2）连通的溢出检测模块（3）；

所述氮气供应装置（2）包括氮气发生器（21）和高压通气管路（22）以及低压通气管路（23），所述溢出检测模块（3）包括充气管（31）和设置在所述充气管（31）内的气压检测模块（32），所述氮气发生器（21）通过所述高压通气管路（22）以及所述低压通气管路（23）分别向所述充气管（31）的进气端输送氮气；

所述充气管（31）的出气端设置在待灌装容器（4）内，所述气压检测模块（32）与所述灌装组件（1）电连接；

启动所述氮气发生器（21）后，当所述高压通气管路（22）打开，所述低压通气管路（23）闭合时，所述充气管（31）向所述待灌装容器（4）内通高压氮气；

当所述低压通气管路（23）打开，所述高压通气管路（22）闭合，且在所述待灌装容器（4）内的液体液面与所述充气管（31）的出气端重合时，所述充气管（31）内气压升高，所述气压检测模块（32）发出报警信号；

所述灌装组件（1）接收所述报警信号后停止灌装。

2.根据权利要求1所述的灌装用防溢出装置，其特征在于，所述高压通气管路（22）包括依次连通的第一进气管（221）、第一控制阀（222）、第一调压阀（223）和第一蝶阀（224）以及第一出气管（225）；

所述低压通气管路（23）包括依次连通的第二进气管（231）、第二控制阀（232）、第二调压阀（233）、第二蝶阀（234）以及第二出气管（235）；

所述第一进气管（221）和所述第二进气管（231）连通后与所述氮气供应装置（2）连通，所述第一出气管（225）和所述第二出气管（235）连通后与所述充气管（31）的进气端连通。

3.根据权利要求2所述的灌装用防溢出装置，其特征在于，所述第一控制阀（222）和所述第一调压阀（223）之间连通设置有第一流量检测管（226），所述第一流量检测管（226）上设置有第一流量检测计（2261）；

所述第二控制阀（232）和所述第二调压阀（233）之间连通设置有第二流量检测管（236），所述第二流量检测管（236）上设置有第二流量检测计（2361）。

4.根据权利要求3所述的灌装用防溢出装置，其特征在于，所述第一蝶阀（224）和所述第一出气管（225）之间连通设置有第一压力检测管（227），所述第一压力检测管（227）上连通设置有第一压力计（2271）；

所述第二蝶阀（234）和所述第二出气管（235）之间连通设置有第二压力检测管（237），所述第二压力检测管（237）上连通设置有第二压力计（2371）。

5.一种灌装用防溢出方法，使用如权利要求1-4任意一项所述的灌装用防溢出装置，其特征在于，包括如下步骤：

S1，将充气管（31）固定设置在待灌装容器（4）的底部；

S2，启动氮气发生器（21），闭合低压通气管路（23），打开高压通气管路（22）；

S3，打开所述低压通气管路（23），闭合所述高压通气管路（22），所述充气管（31）持续通气；

S4，将所述充气管（31）的出气端固定设置在与所述待灌装容器（4）内的最大液面的位置，启动气压检测模块（32）；

S5，启动灌装组件（1）进行灌装；

当所述待灌装容器（4）内的液体液面与所述充气管（31）的出气端重合时，所述充气管（31）内气压升高，所述气压检测模块（32）检测到所述充气管（31）内气压高于其预设值时发出报警信号；

所述灌装组件（1）接收所述报警信号后停止灌装。

6.根据权利要求5所述的灌装用防溢出方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21，启动所述氮气发生器（21）；

S22，打开第一控制阀（222）和第一蝶阀（224），同时关闭第二控制阀（232）；

S23，调节第一调压阀（223），使所述充气管（31）输出高压氮气。

7.根据权利要求6所述的灌装用防溢出方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31，启动所述氮气发生器（21）；

S32，打开第二控制阀（232）和第二蝶阀（234），同时关闭第一控制阀（222）；

S33，调节第二调压阀（233），使所述充气管（31）输出低压氮气。

8.根据权利要求7所述的灌装用防溢出方法，其特征在于，所述步骤S33中，所述充气管（31）输出低压氮气持续2min。

9.根据权利要求7所述的灌装用防溢出方法，其特征在于，所述步骤S5包括：

当所述充气管（31）内气压升高，所述气压检测模块（32）检测到所述充气管（31）内气压持续高于其预设值0.5s时发出所述报警信号。

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