CN110979773A - 一种非接触式液体高效灌装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非接触式液体高效灌装装置，属于灌装技术领域。它包括灌装单元和检控单元，灌装单元用于向容器中灌装液态物料；检控单元包括测量导管和压力传感器；测量导管一端伸入被灌装容器中，另一端与压力传感器连接；压力传感器检测测量导管内压力变化，并与灌装单元信号连接，控制灌装单元的启动停止；还包括气源，与测量导管连接，为测量导管内提供恒定气压。本发明灌装液态物料时，当被灌装容器内液面升高至测量导管伸入端管口时，与管路内的气源气压作用引起测量导管管内压力快速变化，触发压力检测器，以此控制灌装单元的灌装动作，保证所有的容器内被灌装的液态物料的液位高度相一致，达到了精确高效控制灌装液位高度的效果。

Description

一种非接触式液体高效灌装装置

技术领域

本发明属于灌装技术领域，更具体地说，涉及一种非接触式液体高效灌装装置。

背景技术

在饮料等行业的流水化生产线上，凡涉及到对液体的包装，大多采用灌装阀进行灌装，随着市场发展对产品各方面质量的要求越来越高，液体包装过程中，对灌装的液位高度的精度要求也越来越高，不少用户对液体灌装后液位高度的一致性提出了要求，这对于传统灌装阀是一个挑战。

现有的液体灌装程序中，绝大多数厂家采用机械式灌装阀进行液体的灌装，这种灌装装置因成本低、加工方便而广受喜爱，但是机械式灌装阀灌装精度差，灌装量难控制，且关阀时间长，容易造成灌装液位高度偏差大、浪费液态物料等现象，灌装产品难以满足市场需求；

一些厂家还采用流量阀进行灌装，相比于机械阀，流量阀能精确控制灌装液态物料的流出量并及时关阀，精度要远高于机械阀，但这种装置成本很高，且仅能对流量精确控制，却无法对灌装容器内的液位高度精确控制，例如，对于玻璃瓶、陶瓷容器等，由于在制造过程中，内腔容积、形状有不可避免的误差，因此相同的液态物料流出量在这种容器中呈现的液位高度是不同的，仅依靠流量阀根本无法满足这类容器对灌装液位高度的要求，虽然现在市面上存在非接触式的光电液位检测器可以辅助阀体进行控制，但是无疑又增加了灌装装置的成本，且对于非透明的容器依然无法使用，适用范围小，高成本使其难以广泛推广使用。

经检索，中国专利公开号：CN 102923628 A；公开日：2013年2月13日；公开了一种液体灌装试验机及灌装试验方法，包括吸液模块、灌装模块、液位跟踪模块以及伺服控制系统；吸液模块的计量泵活塞杆端连接一组滚珠丝杆螺母机构并能在伺服电机驱动下沿一边直线滑轨上下移动；灌装模块主要包括能够上下调节高度的灌装头；液位跟踪模块主要由位于灌装头下方的灌装瓶托盘以及液位检测装置构成，灌装瓶托盘通过另一组丝杠螺母机构由步进电机驱动并能够沿另一边直线滑轨上下移动，液位检测装置位于灌装瓶外围；灌装头与灌装瓶瓶口上下垂直相对；伺服控制系统主要包括PLC控制器以及电机驱动器，各电机分别与各自的电机驱动器连接。该申请案的液体灌装试验机通过液位跟踪模块来控制灌装过程中的液位高度，虽然能基本达到对灌装液位高度一致性的要求，但使用存在局限性，对于异形的灌装容器及非透明容器，液位检测装置中用于检测液位的光电传感器检测准确性将大大受到影响，难以准确检测，且该申请案的装置结构复杂，成本高。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有灌装装置无法高效且准确控制液位高度的问题，本发明提供一种非接触式液体高效灌装装置，向容器内灌装液态物料时，当被灌装容器内的液面升高至测量导管伸入端管口时，与管路内的气源气压作用引起管路内部压力的快速变化，触发压力检测器，以此来控制灌装单元的灌装动作，从而保证所有的容器内被灌装的液态物料的液位高度相一致，达到了精确高效控制灌装液位高度的效果。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种非接触式液体高效灌装装置，包括，

灌装单元，其用于向容器中灌装液态物料；

检控单元，其用于检测被灌装容器中液态物料高度，并控制灌装单元的启动停止；

所述检控单元包括测量导管和压力传感器；

所述测量导管一端伸入被灌装容器中，另一端与压力传感器连接；

所述压力传感器检测测量导管管内压力变化，并与灌装单元信号连接，控制灌装单元的启动停止；还包括

气源，其与测量导管连接，为测量导管管内提供恒定气压。

测量导管为一细长管路，一部分位于容器外，一部分置于容器中，置于容器外的测量导管与压力传感器连接，压力传感器可以检测到测量导管中的压力变化，气源与测量导管接通，为测量导管中提供恒定的气压，可以通过均匀吹起或均匀抽气来实现，使测量导管中具有一定的压力(正压或负压)，测量导管穿过容器的瓶口伸入容器中，在灌装过程开始时，液态物料从灌装单元流过，经容器瓶口进入容器中，落至容器内底部，液位开始上升，置于容器中的测量导管的管口处当灌装开始时无液体，此时测量导管内的压力即为气源所提供的压力，由于气源提供的是恒压，压力传感器检测不到压力明显变化的信号，随着灌装过程的进行，容器内液位不断上涨，当液位上升至测量导管伸入端管口处时，封闭管口，测量导管内的恒压状态被打破，管内压力发生明显变化，此时由于压力传感器持续在测量着管内的压力，压力传感器检测到压力的变化，发出信号控制灌装单元停止灌装，即达到了对液位高度的控制，在整条灌装流水线中，只需控制测量导管的伸入端管口高度一致，以及被灌装容器灌装时的高度一致，在灌装相同液态物料时，每次液位到达相同的高度，均会触发压力传感器使其发出信号控制灌装单元停止，即达到了整条灌装流水线均能保证灌装高度一致性的效果。

可选的，所述气源为测量导管内提供恒定正压。

可选的，所述气源为测量导管内提供恒定负压。

进一步地，所述气源为测量导管内提供微压。

进一步地，还包括三通阀，所述三通阀的其中两个流道口接入测量导管中，另一个流道口与抽液管连通；

所述抽液管用于抽取液态物料。

三通阀设于容器外的测量导管上，三通阀处分为三路，两路连通测量导管，一路连通抽液管，在灌装液态物料时，三通阀使连通测量导管的两路互通，以便于压力传感器有效检测测量导管中的压力变化，灌装停止后，三通阀转换，使测量导管伸入容器口的部分与抽液管连通，进行抽液操作。

进一步地，所述测量导管伸入被灌装容器中的一端端面高度与灌装液位设定高度一致。

通过此设定，经抽液管抽液后，容器中最终液位高度停留在于测量导管伸入端端面的高度，即灌装液位的设定高度，由此，确保每次灌装的液位高度均为一致。

进一步地，所述灌装单元包括：

输液管，其用于传输液态物料；

控制阀，其设于输液管上，并与压力传感器信号连接；

输液口，其为竖直设置的管道，侧壁与输液管出料的端部连通，底端用于排出液态物料。

输液管与液态物料原料罐连通，将液态物料向容器传输，控制阀设于输液管上控制液态物料的传输与停止，其中控制阀受到压力传感器信号的控制，当压力传感器发出停止信号时，及时关闭，切断液态物料的传输，输液口竖直设置，侧壁与输液管连通，液态物料流经输液管至输液口后，成向下的趋势落下，最终从输液口的底端排出，本方案中输液口底部伸入容器口，防止液态物料落下时飞溅至容器外部，但无需伸入容器口太多，以免与灌装完成时的液态物料液面接触。

进一步地，所述测量导管一端穿过所述输液口管路后伸入被灌装容器中。

将部分测量导管与灌装单元总成为一体，部分测量导管贯穿输液口设置，由于输液口为竖直设置的管道，测量导管可贯穿输液口的中空管路部分，从输液口伸出后伸入容器中，相应的，测量导管本就为细管，其直径是小于输液口管径的，与此同时，输液管传输的液态物料进入输液口后从输液口与测量导管间的空余处流过进行灌装，测量导管与液态物料输入是互不影响的。

进一步地，所述测量导管伸入被灌装容器的一端端部外侧设有防喷溅挡块。

防喷溅挡块为周向设于测量导管伸入端端部外侧的凸起，通过防喷溅挡块，经输液口流下的液态物料，在凸起的防喷溅挡块作用下，呈发散式落入容器中，减少液态物料了对输液口正下方液面的冲击，由此，减少了冲击对测量导管伸入端管口处气压的影响，也防止下落液态物料冲击液面产生的飞溅液态物料涌入测量导管影响压力检测器的检测，确保压力检测器检测的准确性，同时，将下落液态物料分散落下减少其对液面的冲击程度，防止液态物料喷溅至灌装单元及容器外，确保灌装环境。

进一步地，所述压力传感器为差压传感器。

差压传感器一检测口连接在测量导管上，另一检测口与外界环境连接，灌装开始时，测量导管与外界环境压力相同，两检测口间无压力差变化，当灌装液体到达指定液位后，引起测量导管内的压力变化，从而使得差压传感器的两检测口间产生了压力差变化，压力差达到差压传感器设定值即触发差压传感器，相比于其他类型的压力传感器，差压传感器更适用于本装置的工作环境，且检测更准确，响应更及时，有助于提高液位高度控制的准确性。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的非接触式液体高效灌装装置，向容器内灌装液态物料时，当被灌装容器内的液面升高至测量导管伸入端管口时，与管路内的气源气压作用引起管路内部压力的快速变化，触发压力检测器，以此来控制灌装单元的灌装动作，从而保证所有的容器内被灌装的液态物料的液位高度相一致，达到了精确高效控制灌装液位高度的效果；

(2)本发明的非接触式液体高效灌装装置，气源为测量导管管内提供恒定气压，灌装时只需容器内液态物料稍接触测量导管伸入端管口即可使管内产生明显的压力变化被压力传感器检测到，从而控制灌装单元停止，响应快速，灌装误差小，液位控制准确且增加了灌装效率；

(3)本发明的非接触式液体高效灌装装置，无论容器内部形状、容积误差如何变化，由于测量导管及容器相对高度为可确定值，因此，在一条灌装流水线上灌装相同液态物料时完全可以保证灌装的液位高度一致，以满足用户对液位高度一致性的要求；

(4)本发明的非接触式液体高效灌装装置，在灌装过程中，灌装单元于容器口处输入液态物料，无需与容器内液态物料接触，检测单元中只有测量导管一端置于容器内，检测时只需容器内液态物料稍没过测量导管管口即可检测到压力变化从而控制灌装单元停止，也无需有太多部分与容器内液态物料接触，从而避免了灌装完毕撤走容器时被灌装装置带出液体影响液位高度情况的发生，整个灌装过程中灌装阀不与被灌装容器接触，达到了非接触式灌装，减少了对灌装装置的维护成本；

(5)本发明的非接触式液体高效灌装装置，通过三通阀，使测量导管的伸入端能在压力传感器和抽液管之间分别连通，检测液位时保证测量及时有效性，在测量完成后测量导管管口连通抽液管进行抽液，进一步保证液面高度的一致，同时，在检控单元对灌装单元的及时控制下，抽液管每次抽液量很小，因此对于液态物料的损耗、回收成本均小于传统灌装程序；

(6)本发明的非接触式液体高效灌装装置，通过控制阀能及时响应压力传感器的信号，在灌装到位后能及时切断液态物料的传输，通过竖直设置的输液口将液态物料的流向限定为竖直流向，竖直向下注入容器中，减少灌装过程中液态物料的飞溅，进一步确保灌装效果；

(7)本发明的非接触式液体高效灌装装置，通过将部分测量导管与灌装单元总成为一体后，测量导管的伸入端从输液口中伸出，不但对测量导管起到保护作用，还减少了本装置伸入容器口的占用体积，以便于更好的适应各种大小口径容器的灌装；

(8)本发明的非接触式液体高效灌装装置，通过防喷溅挡块，减少了冲击对测量导管伸入端管口处气压的影响，也防止下落液态物料冲击液面产生的飞溅液态物料涌入测量导管影响压力检测器的检测，确保压力检测器检测的准确性，同时，将下落液态物料分散落下减少其对液面的冲击程度，防止液态物料喷溅至灌装单元及容器外，确保灌装环境；

(9)本发明的非接触式液体高效灌装装置，差压传感器更适用于本装置的工作环境，且检测更准确，响应更及时，有助于提高液位高度控制的准确性；

(10)本发明结构简单，设计合理，易于制造。

附图说明

图1为本发明的非接触式液体高效灌装装置结构示意图；

图2为测量导管中呈正压灌装时的非接触式液体高效灌装装置结构示意图；

图3为测量导管中呈正压灌装到位时的非接触式液体高效灌装装置结构示意图；

图4为图3中A的放大图；

图5为测量导管中呈负压灌装时的非接触式液体高效灌装装置结构示意图；

图6为测量导管中呈负压灌装到位时的非接触式液体高效灌装装置结构示意图；

图7为图6中B的放大图；

图8为本发明灌装流程变化示意图；

图9为本发明灌装流程变化示意图。

图中：

1、灌装单元；10、输液管；11、控制阀；12、输液口；

2、检控单元；20、测量导管；200、防喷溅挡块；21、压力传感器；

3、三通阀；30、抽液管；

4、气源。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图1所示，本实施例的非接触式液体高效灌装装置，包括，

灌装单元1，其用于向容器中灌装液态物料；

检控单元2，其用于检测被灌装容器中液态物料高度，并控制灌装单元1的启动停止；

所述检控单元2包括测量导管20和压力传感器21；

所述测量导管20一端伸入被灌装容器中，另一端与压力传感器21连接；

所述压力传感器21检测测量导管20管内压力变化，并与灌装单元1信号连接，控制控制灌装单元1的启动停止；还包括

气源4，其与测量导管20连接，为测量导管20管内提供恒定气压。

现有技术中灌装装置无法在同一生产流水线中有效控制液位高度一致，原因除了灌装阀自身的缺陷，还在于常规的机械阀及流量阀只能从体积上控制在各容器中灌装的液态物料体积一致，由于被灌装的容器之间，内部形状或容积在成型期间不可避免的存在误差，因此，即使相同类型的容器，在灌装同样体积的液态物料后，所呈现出的液位高度也不同，这种情况在玻璃、陶瓷制的容器中表现更为明显，无法满足用户对包装液位高度一致性的要求。

针对此，本实施例提供一种非接触式液体灌装装置，通过灌装单元1向容器中灌装液态物料，检控单元2用于检测液位高度和控制灌装单元1的启停，其中液位高度的检测通过如下实现：

如图1所示，测量导管20为一细长管路，一部分位于容器外，一部分置于容器中，置于容器外的测量导管20与压力传感器21连接，压力传感器21可以检测到测量导管20中的压力变化，气源4与测量导管20接通，为测量导管20中提供恒定的气压，可以通过均匀吹气或均匀抽气来实现，使测量导管20中具有一定的压力(正压或负压)，测量导管20穿过容器的瓶口伸入容器中，在灌装过程开始时，液态物料从灌装单元1流过，经容器瓶口进入容器中，落至容器内底部，液位开始上升，置于容器中的测量导管20的管口处于灌装开始时无液体，此时测量导管20内的压力即为气源4所提供的压力，由于气源4提供的是恒压，压力传感器21检测不到压力明显变化的信号，随着灌装过程的进行，容器内液位不断上涨，如图2和图5所示，当液位上升至测量导管20伸入端管口处时，封闭管口，测量导管20内的恒压状态被打破，管内压力发生明显变化，此时由于压力传感器21在测量管内压力，压力传感器21检测到压力的变化，发出信号控制灌装单元1停止灌装，即达到了对液位高度的控制，在整条灌装流水线中，只需控制测量导管20的伸入端管口高度一致，以及被灌装容器灌装时的高度一致，在灌装相同液态物料时，每次液位到达相同的高度，均会触发压力传感器21使其发出信号控制灌装单元1停止，即达到了整条灌装流水线均能保证灌装高度一致性的效果。

尽管不向测量导管20中用气源4通入恒定气压也能达到上述的控制液位一致性的灌装效果，但是不向测量导管20中通入气压，当液位没过测量导管20伸入端管口一部分后才会产生压力差触发压力传感器21，相比于不向测量导管20中通入恒定气压的灌装装置，本实施例的灌装装置响应更快，液位接触到管口即可产生明显的压力变化，更快速达到触发压力传感器21的条件，从而减少了灌装误差量，减少了消除误差工序的时间消耗，进而提高了有效灌装效率。

本实施例的非接触式液体高效灌装装置，在灌装过程中，灌装单元1于容器口处输入液态物料，无需与容器内液态物料接触，检测单元2中只有测量导管20一端置于容器内，检测时只需容器内液态物料稍接触测量导管20伸入端管口即可使管内产生明显的压力变化被压力传感器检测到，从而控制灌装单元1停止，响应快速，灌装误差小，液位控制准确且增加了灌装效率，也无需有太多部分与容器内液态物料接触，从而避免了灌装完毕撤走容器时被灌装装置带出液体影响液位高度情况的发生，整个灌装过程中灌装阀不与被灌装容器接触，达到了非接触式灌装，减少了对灌装装置的维修成本，且通过本实施例的灌装装置，无论容器内部形状、容积误差如何变化，由于测量导管20及容器相对高度为可确定值，因此，在一条灌装流水线上灌装相同液态物料时完全可以保证灌装的液位高度一致，以满足用户要求。

实施例2

如图2、图3和图4所示，本实施例的非接触式液体高效灌装装置，在实施例1的基础上做进一步改进，所述气源4为测量导管20内提供恒定正压。

本实施例中，气源4通过向测量导管20中均匀吹气为管内提供恒定正压。

灌装时，测量导管20中原存在正压力P₁，液态物料液面上升至与测量导管20伸入端管口相同高度时，测量导管20内的压力突然增加，且液态物料液面继续升高，与测量导管20内形成的液柱液面存在高度差ΔH₁，此时测量导管20中还存在ΔP₁＝ρ_液态物料·g·ΔH₁的压力增加，其中ρ_液态物料灌装的液态物料的密度，g为重力常数，此时，压力传感器21检测到的压力变化包括液态物料液面与管口接触后气源吹气导致的压力增加以及液位差导致的压力增加，因此能更快速的到达触发压力传感器21的压力变化值，从而在液态物料灌装到位时更及时的停止灌装，达到高效准确控制灌装液位高度的目的。

实施例3

如图5、图6和图7所示，本实施例的非接触式液体高效灌装装置，在实施例1的基础上做进一步改进，所述气源4为测量导管20内提供恒定负压。

本实施例中，气源通过向测量导管20中均匀抽气为管内提供恒定负压。

灌装时，测量导管20中原存在负压力P₂，液态物料液面上升至与测量导管20伸入端管口相同高度时，由于液态物料的密度远远大于气体密度，导致测量导管20内的负压力突然增加，且测量管内20对接触的液态物料液面形成抽取作用，测量导管20内与容器内液态物料液面迅速产生高度差ΔH₂，此时测量导管20存在ΔP₂＝ρ_液态物料·g·ΔH₂的压力变化以及气源4不断抽气产生的负压增加，因此能快速的到达触发压力传感器21的压力变化值，从而在液态物料灌装到位时更及时的停止灌装，达到高效准确控制灌装液位高度的目的。

实施例4

本实施例的非接触式液体高效灌装装置，在实施例1～3的基础上做进一步改进，所述气源4为测量导管20内提供微压。

本实施例中的气源4为测量导管20提供压强为高于常压95～140Pa的微正压或低于常压95～140Pa的微负压，气源4提供的压强不易过大或过小，过大的压强容易影响压力传感器21的灵敏度，影响液位控制的准确性，且过大正压可能会造成液态物料飞溅现象，过大负压可能会将液态物料快速抽入到压力传感器21附近影响后续检测，过小的压力会增加灌装液位到位时压力传感器21的响应时间，随着气源4提供压力无限接近常压，响应时间也无限接近常压时本装置的响应时间。

实施例5

如图1所示，本实施例的非接触式液体高效灌装装置，在实施例1～4的基础上做进一步改进，还包括三通阀3，所述三通阀3的其中两个流道口接入测量导管20中，另一个流道口与抽液管30连通；

所述抽液管30用于抽取液态物料。

本实施例的三通阀3设于容器外的测量导管20上，三通阀3处分为三路，两路连通测量导管20，一路连通抽液管30，在灌装液态物料时，三通阀3使连通测量导管20的两路互通，以便于压力传感器21有效检测测量导管20中的压力变化，灌装停止后，三通阀3转换，使测量导管20伸入容器口的部分与抽液管30连通，进行抽液操作，抽液管30的端部连接有抽液机构，如水泵、负压腔室等，抽液时没过测量导管20伸入端管口的液态物料均会被抽出，直到液位下降至管口水平面处，抽液管30无法继续抽取液态物料，由此，进一步确保了各灌装液位高度的一致性，避免了误差对液位高度的影响。

本装置在灌装时，液面高度的误差在两处时间段中可能产生：一是灌装单元1停止时未排完的液态物料继续落下产生的误差量，二是灌装液态物料的液面到位后触发压力传感器21的时间中增加的液面的误差量，由于本装置灌装液态物料液面到位后触发压力传感器21的时间很短，这段时间液面的增加量很小，因液面增加而产生的误差量更小，因此需要被抽液管30抽取的多余液态物料量很少，不同于传统灌装程序中抽液过程的大抽液量，本实施例对于液态物料的损耗、回收成本均小于传统灌装程序。

实施例6

如图1所示，本实施例的非接触式液体高效灌装装置，在实施例1～5的基础上做进一步改进，所述测量导管20伸入被灌装容器中的一端端面高度与灌装液位设定高度一致。

通过此设定，经抽液管30抽液后，容器中最终液位高度停留在于测量导管20伸入端端面的高度，即灌装液位的设定高度，由此，确保每次灌装的液位高度均为一致。

实施例7

如图1所示，本实施例的非接触式液体高效灌装装置，在实施例1～6的基础上做进一步改进，所述灌装单元1包括：

输液管10，其用于传输液态物料；

控制阀11，其设于输液管10上，并与压力传感器21信号连接；

输液口12，其为竖直设置的管道，侧壁与输液管10出料的端部连通，底端用于排出液态物料。

本实施例中，输液管10与液态物料原料罐连通，将液态物料向容器传输，控制阀11设于输液管10上，控制液态物料的传输与停止，其中控制阀11受到压力传感器21信号的控制，当压力传感器21发出停止信号时，及时关闭，切断液态物料的传输，输液口12竖直设置，侧壁与输液管10连通，液态物料流经输液管10至输液口12后，成向下的趋势落下，最终从输液口12的底端排出，本实施例中输液口12底部伸入容器口，防止液态物料落下时飞溅至容器外部，但无需伸入容器口太多，以免与灌装完成时的液态物料液面接触。

本实施例的控制阀11包括但不仅限于电磁控制阀、气动控制阀、液压控制阀、机械控制阀等可由信号控制开关的阀体。

本实施例通过控制阀能及时响应压力传感器21的信号，在灌装到位后能及时切断液态物料的传输，通过竖直设置的输液口12将液态物料的流向限定为竖直流向，竖直向下注入容器中，减少灌装过程中液态物料的飞溅，进一步确保灌装效果。

实施例8

如图1所示，本实施例的非接触式液体高效灌装装置，在实施例1～7的基础上做进一步改进，所述测量导管20一端穿过所述输液口12管路后伸入被灌装容器中。

本实施例将部分测量导管20与灌装单元1总成为一体，将部分测量导管20贯穿输液口12设置，由于输液口12为竖直设置的管道，测量导管20可贯穿输液口12的中空管路部分，从输液口12伸出后伸入容器中，相应的，测量导管20本就为细管，其直径是小于输液口12管径的，与此同时，输液管10传输的液态物料进入输液口12后从输液口12与测量导管20间的空余处流过进行灌装，测量导管29与液态物料输入是互不影响的。

由于被灌装容器的容器口直径有限，输液口12和测量导管20分开伸入容器口会占用较多空间，一些小口容器不便于伸入，且测量导管20为细管，外置的测量导管20的伸入端在小口径的容器灌装时存在碰到容器口的概率，容易损坏测量导管20，本实施例通过将部分测量导管20与灌装单元1总成为一体后，测量导管20的伸入端从输液口12中伸出，不但对测量导管20起到保护作用，还减少了本装置伸入容器口的占用体积，以便于更好的适应各种大小口径容器的灌装。

本实施例通过输液口12与测量导管20的配合结构，使得输液、测量、抽液三个工序均可总成与输液口12中进行，大大节约了空间占用率，降低设备成本，使得本装置有更大的灌装适用范围。

实施例9

如图1所示，本实施例的非接触式液体高效灌装装置，在实施例1～8的基础上做进一步改进，所述测量导管20伸入被灌装容器的一端端部外侧设有防喷溅挡块200。

本实施例的防喷溅挡块200为周向设于测量导管20伸入端端部外侧的凸起，通过防喷溅挡块200，经输液口12流下的液态物料，在凸起的防喷溅挡块200作用下，呈发散式落入容器中，减少液态物料了对输液口12正下方液面的冲击，由此，减少了冲击对测量导管20伸入端管口处气压的影响，也防止下落液态物料冲击液面产生的飞溅液态物料涌入测量导管20影响压力检测器21的检测，确保压力检测器21检测的准确性，同时，将下落液态物料分散落下减少其对液面的冲击程度，防止液态物料喷溅至灌装单元1及容器外，确保灌装环境。

实施例10

如图1所示，本实施例的非接触式液体高效灌装装置，在实施例1～9的基础上做进一步改进，所述压力传感器21为差压传感器。

差压传感器为现有的压力传感器21之一，本实施例的差压传感器一检测口连接在测量导管20上，另一检测口与外界环境连接，灌装开始时，测量导管20中为恒压，两检测口间压力差为定值，当灌装液体到达指定液位后，引起测量导管20内的压力变化，从而使得差压传感器的两检测口间产生了压力差变化，压力差变化达到差压传感器设定值即触发差压传感器，相比于其他类型的压力传感器，差压传感器更适用于本装置的工作环境，且检测更准确，响应更及时，有助于提高液位高度控制的准确性。

实施例11

本实施例的非接触式液体高效灌装装置，在实施例1～10的基础上做进一步改进，还包括吹扫装置，其于测量导管20连通。

吹扫装置可以为气压可调的气源4，也可以为单独设置的吹气装置，在灌装开始前，可以短暂启动吹扫装置，向测量导管20中吹气，以确保测量导管20为通畅状态，防止有残余液态物料堵塞测量导管20管口确保压力传感器21的检测不受影响。

实施例12

如图8和图9所示，本实施例的非接触式液体正压法灌装方法，步骤如下：

一、将待灌装容器运至输液口12下方，使容器口正对输液口12；

二、升高待灌装容器，使测量导管20伸入端端部及输液口12底部伸入容器口，升高灌装容器至测量导管20伸入端管口面与指定的需灌装液位高度一致；

三、开启控制阀11开始灌装，此时三通阀3处两部分测量导管20是接通的，气源4向测量导管20提供恒定正压；

四、液面上升至没过测量导管20伸入端管口面后，测量导管20内产生压力变化，压力传感器21检测到压力变化从而被触发，发出信号关闭控制阀11，停止液态物料灌装；

五、转换三通阀3，使测量导管20伸入端与抽液管30接通，抽液管30开始抽液，将没过测量导管20伸入端管口面的液态物料抽走；

六、降下并运走容器；

七、对下一待灌装容器重复步骤一至六。

进一步地，步骤六结束后，启动吹扫装置，对测量导管20进行一次吹扫，然后进行步骤七。

如图8和图9所示，依次按照图中序号①～⑩的顺序，为本实施例的非接触式液体正压法灌装方法流程示意图，本实施例的灌装方法工序简单，用时短，即可有效准确的完成对容器一致液位的灌装，每次灌装对液态物料的消耗极少，且一次灌装即可基本达到液位一致性的要求，抽液过程抽液量很少，相比于传统灌装，不会占用太多时间消耗太多液态物料，低成本高效率高准确度，适用于普遍厂家应用。

实施例13

如图8和图9所示，本实施例的非接触式液体负压法灌装方法，步骤如下：

一、将待灌装容器运至输液口12下方，使容器口正对输液口12；

二、升高待灌装容器，使测量导管20伸入端端部及输液口12底部伸入容器口，升高灌装容器至测量导管20伸入端管口面与指定的需灌装液位高度一致；

三、开启控制阀11开始灌装，此时三通阀3处两部分测量导管20是接通的，气源4向测量导管20提供恒定负压；

四、液面上升至没过测量导管20伸入端管口面后，测量导管20内产生压力变化，压力传感器21检测到压力变化从而被触发，发出信号关闭控制阀11，停止液态物料灌装；

五、转换三通阀3，使测量导管20伸入端与抽液管30接通，抽液管30开始抽液，将没过测量导管20伸入端管口面的液态物料抽走；

六、降下并运走容器；

七、对下一待灌装容器重复步骤一至六。

进一步地，步骤六结束后，启动吹扫装置，对测量导管20进行一次吹扫，然后进行步骤七。

如图8和图9所示，依次按照图中序号①～⑩的顺序，为本实施例的非接触式液体负压法灌装方法流程示意图，本实施例的灌装方法工序简单，用时短，即可有效准确的完成对容器一致液位的灌装，每次灌装对液态物料的消耗极少，且一次灌装即可基本达到液位一致性的要求，抽液过程抽液量很少，相比于传统灌装，不会占用太多时间消耗太多液态物料，低成本高效率高准确度，适用于普遍厂家应用。

本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种非接触式液体高效灌装装置，包括，

灌装单元(1)，其用于向容器中灌装液态物料；

检控单元(2)，其用于检测被灌装容器中液态物料高度，并控制灌装单元(1)的启动停止；

其特征在于：

所述检控单元(2)包括测量导管(20)和压力传感器(21)；

所述测量导管(20)一端伸入被灌装容器中，另一端与压力传感器(21)连接；

所述压力传感器(21)检测测量导管(20)管内压力变化，并与灌装单元(1)信号连接，控制灌装单元(1)的启动停止；还包括

气源(4)，其与测量导管(20)连接，为测量导管(20)管内提供恒定气压。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式液体高效灌装装置，其特征在于：所述气源(4)为测量导管(20)内提供恒定正压。

3.根据权利要求1所述的一种非接触式液体高效灌装装置，其特征在于：所述气源(4)为测量导管(20)内提供恒定负压。

4.根据权利要求2或3所述的一种非接触式液体高效灌装装置，其特征在于：所述气源(4)为测量导管(20)内提供微压。

5.根据权利要求4所述的一种非接触式液体高效灌装装置，其特征在于：还包括三通阀(3)，所述三通阀(3)的其中两个流道口接入测量导管(20)中，另一个流道口与抽液管(30)连通；

所述抽液管(30)用于抽取液态物料。

6.根据权利要求5所述的一种非接触式液体高效灌装装置，其特征在于：所述测量导管(20)伸入被灌装容器中的一端端面高度与灌装液位设定高度一致。

7.根据权利要求6所述的一种非接触式液体高效灌装装置，其特征在于：所述灌装单元(1)包括：

输液管(10)，其用于传输液态物料；

控制阀(11)，其设于输液管(10)上，并与压力传感器(21)信号连接；

输液口(12)，其为竖直设置的管道，侧壁与输液管(10)出料的端部连通，底端用于排出液态物料。

8.根据权利要求7所述的一种非接触式液体高效灌装装置，其特征在于：所述测量导管(20)一端穿过所述输液口(12)管路后伸入被灌装容器中。

9.根据权利要求8所述的一种非接触式液体高效灌装装置，其特征在于：所述测量导管(20)伸入被灌装容器的一端端部外侧设有防喷溅挡块(200)。

10.根据权利要求1～3任意一条所述的一种非接触式液体高效灌装装置，其特征在于：所述压力传感器(21)为差压传感器。

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