CN114225823B - 一种压强平衡式液体比例混合装置及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压强平衡式液体比例混合装置及操作方法，它包括用于分别盛装两种待混合液体的第一开口容器和第二开口容器；第一开口容器的底部连通有第一引流管道，第二开口容器的底部连通有第二引流道；第一引流管道和第二引流道之间设置有水平布置的压差指示器；所述第一引流管道和第二引流道的底端连通有用于对两种待混合液体进行混合的混合系统。此此装置结构简单，操作方便，液体能够实时稳定地按比例流出，且能实现多种液体按比例混合，还能实现不同阶段按不同比例混合，适用于多种液体包括高粘度、含杂质的液体混合。

Description

一种压强平衡式液体比例混合装置及操作方法

技术领域

本发明涉及化工行业、制药业等需要将多种液体按比例混合的领域，特别是化学灌浆等需要现场实时按比例混合的领域。

背景技术

将两种液体实时按比例混合，通常的做法是利用流量传感器检测两种液体的流量，再通过控制阀门开度实现比例混合。如中国专利申请号：201910140542.1《一种液体比例混合器》，就是利用流量计和电磁阀来实现两种液体比例混合的，但高粘度或含有杂质的液体极易将流量传感器堵死。中国专利申请号：201420388259.3 《双液化学灌浆比例泵》，利用两个容积比为所需液体混合比的注塞泵分别抽取两种液体进行混合，但由于高粘度液体流动性差，在注塞泵抽取时不能及时填满注塞泵而形成真空，易造成比例失准，该类装置一般只能实现一种特定比例的混合。

发明内容

本发明的目的是提出一种压强平衡式液体比例混合装置及操作方法，此此装置结构简单，操作方便，液体能够实时稳定地按比例流出，且能实现多种液体按比例混合，还能实现不同阶段按不同比例混合，适用于多种液体包括高粘度、含杂质的液体混合。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种压强平衡式液体比例混合装置，它包括用于分别盛装两种待混合液体的第一开口容器和第二开口容器；第一开口容器的底部连通有第一引流管道，第二开口容器的底部连通有第二引流道；第一引流管道和第二引流道之间设置有水平布置的压差指示器；所述第一引流管道和第二引流道的底端连通有用于对两种待混合液体进行混合的混合系统。

所述第一开口容器和第二开口容器都采用柱形开口容器，且第一开口容器和第二开口容器的截面积之比为两种待混合液体的混合比例之比。

所述第一开口容器和第二开口容器的底部设置在同一水平高度。

所述第一开口容器和第二开口容器沿垂直方向的截面积保持不变，能保证在两种液体混合过程中混合比例始终相同。

所述第一引流管道上并位于压差指示器前方的位置设置有第一球阀；所述第二引流道上并位于压差指示器前方的位置设置有第二球阀。

所述压差指示器包括透明连通管，所述透明连通管的内部设置有第一柔性薄膜和第二柔性薄膜，在第一柔性薄膜和第二柔性薄膜之间封装有与两种待混合液体的颜色有显著区别的液体。

所述混合系统包括安装在第一引流管道末端的第一逆止阀和第三球阀，第三球阀的出口与混合室的一侧相连通；

还包括安装在第二引流管道末端的第二逆止阀和第四球阀，第四球阀的出口与混合室的另一侧相连通；

混合室的底端连接有出口管道，出口管道上安装有第五球阀。

压强平衡式液体比例混合装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：首先关闭所有阀门，将两种待混合的液体分别倒入第一开口容器和第二开口容器中；

步骤二：然后打开第一球阀和第二球阀，两种液体经第一引流管道和第二引流道流入由透明连通管构成的压差指示器两端，将两种液体的压力分别加至第一柔性薄膜和第二柔性薄膜上；

如果压强不相等，柔性薄膜会偏向压强较低的一侧，此时需要往压强较低一侧的容器内加入一定量的液体，直到两片柔性薄膜回到中间位置，此时压差指示器指示压强平衡；

步骤三：当压差指示器指示压强平衡后，打开第三球阀和第四球阀，第一种液体经第一球阀、第一逆止阀和第三球阀流入混合室，第二种液体经第二球阀、第二逆止阀和第四球阀流入混合室，两种液体在混合室内进行混合；

步骤四：待两种液体混合充分之后，打开第五球阀，混合好后的液体经出口管道流出。

在混合过程中，第一开口容器和第二开口容器内的液位将按比例下降，如果两种液体混合比例失衡时，则两个容器底部的压强会出现差异，压强大的一侧的液体将优先流出，使压强重新平衡；由于压差能显著影响液体的流向，进而保证了液体混合的精确度。

在液体流出的过程中，第一开口容器和第二开口容器的底部压强始终保持相等，则两容器内的液位会同步下降，从而实现了按比例均匀混合；

如果要改变两种液体的混合比例值，只需要改变第一开口容器和第二开口容器的截面积比值即可；通过更换不同截面的容器，或者在现有容器内插入另一柱形截面的容器，从而改变现有容器的有效截面积，从而达到改变混合比例的目标。

本发明有如下有益效果：

1、此装置结构简单，操作方便，液体能够实时稳定地按比例流出，且能实现多种液体按比例混合，还能实现不同阶段按不同比例混合，适用于多种液体包括高粘度、含杂质的液体混合。

2、通过由柔性薄膜构成的压差指示器，将管道内的液体隔离开，但压力传导不受影响。两柔性薄膜间装有与待混合液体颜色有明显区别的液体，方便观察压差。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的系统图。

图2为本发明的三维效果图。

图中：第一开口容器1、第二开口容器2、第一引流管道3、第二引流管道4、第一球阀5、第二球阀6、透明连通管7、第一柔性薄膜8、第二柔性薄膜9、第一逆止阀10、第二逆止阀11、第三球阀12、第四球阀13、混合室14、第五球阀15、出口管道16。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-2，一种压强平衡式液体比例混合装置，它包括用于分别盛装两种待混合液体的第一开口容器1和第二开口容器2；第一开口容器1的底部连通有第一引流管道3，第二开口容器2的底部连通有第二引流道4；第一引流管道3和第二引流道4之间设置有水平布置的压差指示器；所述第一引流管道3和第二引流道4的底端连通有用于对两种待混合液体进行混合的混合系统。通过采用上述结构的混合装置

进一步的，所述第一开口容器1和第二开口容器2都采用柱形开口容器，且第一开口容器1和第二开口容器2的截面积之比为两种待混合液体的混合比例之比。如果要改变两种液体的混合比例值，只需要改变两个柱形容器的截面积比值即可。可以更换不同截面的容器，也可以在现有容器内插入另一柱形截面的容器，从而改变现有容器的有效截面积，从而达到改变混合比例的目标。

进一步的，所述第一开口容器1和第二开口容器2的底部设置在同一水平高度。通过在同一水平高度保证了两者的初始压强相同。

进一步的，所述第一开口容器1和第二开口容器2沿垂直方向的截面积保持不变，能保证在两种液体混合过程中混合比例始终相同。

进一步的，所述第一引流管道3上并位于压差指示器前方的位置设置有第一球阀5；所述第二引流道4上并位于压差指示器前方的位置设置有第二球阀6。通过上述的第一球阀5和第二球阀6能够用于控制第一引流管道3和第二引流道4内部的流体。

进一步的，所述压差指示器包括透明连通管7，所述透明连通管7的内部设置有第一柔性薄膜8和第二柔性薄膜9，在第一柔性薄膜8和第二柔性薄膜9之间封装有与两种待混合液体的颜色有显著区别的液体。通过柔性薄膜将管道内的液体隔离开，但压力传导不受影响。两柔性薄膜间装有与待混合液体颜色有明显区别的液体，方便观察压差。当两容底部压强不相等时，柔性薄膜会偏向压强较低的一侧，此时需要往压强较低一侧的容器内再加入一定量的液体，直到两片柔性薄膜恰好回到中间位置，此时两容器底部的压强正好平衡。

进一步的，所述混合系统包括安装在第一引流管道3末端的第一逆止阀10和第三球阀12，第三球阀12的出口与混合室14的一侧相连通；还包括安装在第二引流管道4末端的第二逆止阀11和第四球阀13，第四球阀13的出口与混合室14的另一侧相连通；混合室14的底端连接有出口管道16，出口管道16上安装有第五球阀15。通过上述的混合系统能够用于两者液体的充分混合。通过第一逆止阀10和第二逆止阀11能够防止液体倒流。

进一步的，采用梯形、圆锥形等变径容器，可在混合过程中使混合比例按要求变化。

进一步的，由压强平衡式方法构成的两种、三种及以上液体的按比例混合，均能够采用此装置进行配比。

需要特别说明的是：两个柱形开口容器底部必需处于同一水平高度，除柱形开口容器外的其它所有部件都应与柱形开口容器底部处于同一水平面内，否则会导致混合比例失衡。

实施例2：

压强平衡式液体比例混合装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：首先关闭所有阀门，将两种待混合的液体分别倒入第一开口容器1和第二开口容器2中；

步骤二：然后打开第一球阀5和第二球阀6，两种液体经第一引流管道3和第二引流道4流入由透明连通管7构成的压差指示器两端，将两种液体的压力分别加至第一柔性薄膜8和第二柔性薄膜9上；

如果压强不相等，柔性薄膜会偏向压强较低的一侧，此时需要往压强较低一侧的容器内加入一定量的液体，直到两片柔性薄膜回到中间位置，此时压差指示器指示压强平衡；

步骤三：当压差指示器指示压强平衡后，打开第三球阀12和第四球阀13，第一种液体经第一球阀5、第一逆止阀10和第三球阀12流入混合室，第二种液体经第二球阀6、第二逆止阀11和第四球阀13流入混合室14，两种液体在混合室14内进行混合；

步骤四：待两种液体混合充分之后，打开第五球阀15，混合好后的液体经出口管道16流出。

在混合过程中，第一开口容器1和第二开口容器2内的液位将按比例下降，如果两种液体混合比例失衡时，则两个容器底部的压强会出现差异，压强大的一侧的液体将优先流出，使压强重新平衡；由于压差能显著影响液体的流向，进而保证了液体混合的精确度。

在液体流出的过程中，第一开口容器1和第二开口容器2的底部压强始终保持相等，则两容器内的液位会同步下降，从而实现了按比例均匀混合；

如果要改变两种液体的混合比例值，只需要改变第一开口容器1和第二开口容器2的截面积比值即可；通过更换不同截面的容器，或者在现有容器内插入另一柱形截面的容器，从而改变现有容器的有效截面积，从而达到改变混合比例的目标。

本发明的工作原理：

本发明巧妙地利用了液体压强平衡的原理，将两个装有两种液体的柱形开口容器放置于同一水平面上，当用管道将其底部连通时，则在压强差的作用下，压强大的一侧容器内的液体将流向压强小的一侧容器内，直到压强相等。所以当用三通阀并配合逆止阀将两容器连通后，两容器内的液体流出时将始终保持压强平衡。如果因某种原因使得两容器底部压强出现差异，压强大的一侧会加大流出，而压强小的一侧液体将减小流出，使得两容器底部压强重新相等。在液体流出 的过程中，两容器底部压强始终保持相等，则两容器内的液位会同步下降，从而实现了按比例均匀混合。如果要改变两种液体的混合比例值，只需要改变两个柱形容器的截面积比值即可。可以更换不同截面的容器，也可以在现有容器内插入另一柱形截面的容器，从而改变现有容器的有效截面积，从而达到改变混合比例的目标。

本发明的一种压强平衡式液体比例混合装置及操作方法，此装置结构简单，成本低廉，省去了各种传感器及电控装置，操作简单，液体能够实时稳定地按比例流出，且能实现多种液体按比例混合，还能实现不同阶段按不同比例混合。适用于多种液体包括高粘度、含杂质的液体混合，如化学灌浆等。

Claims (5)

1.一种压强平衡式液体比例混合装置，其特征在于，它包括用于分别盛装两种待混合液体的第一开口容器（1）和第二开口容器（2）；第一开口容器（1）的底部连通有第一引流管道（3），第二开口容器（2）的底部连通有第二引流道（4）；第一引流管道（3）和第二引流道（4）之间设置有水平布置的压差指示器；所述第一引流管道（3）和第二引流道（4）的底端连通有用于对两种待混合液体进行混合的混合系统；

所述第一引流管道（3）上并位于压差指示器前方的位置设置有第一球阀（5）；所述第二引流道（4）上并位于压差指示器前方的位置设置有第二球阀（6）；

所述压差指示器包括透明连通管（7），所述透明连通管（7）的内部设置有第一柔性薄膜（8）和第二柔性薄膜（9），在第一柔性薄膜（8）和第二柔性薄膜（9）之间封装有与两种待混合液体的颜色有显著区别的液体；

所述混合系统包括安装在第一引流管道（3）末端的第一逆止阀（10）和第三球阀（12），第三球阀（12）的出口与混合室（14）的一侧相连通；

还包括安装在第二引流管道（4）末端的第二逆止阀（11）和第四球阀（13），第四球阀（13）的出口与混合室（14）的另一侧相连通；

混合室（14）的底端连接有出口管道（16），出口管道（16）上安装有第五球阀（15）。

2.根据权利要求1所述一种压强平衡式液体比例混合装置，其特征在于：所述第一开口容器（1）和第二开口容器（2）都采用柱形开口容器，且第一开口容器（1）和第二开口容器（2）的截面积之比为两种待混合液体的混合比例之比。

3.根据权利要求1或2所述一种压强平衡式液体比例混合装置，其特征在于：所述第一开口容器（1）和第二开口容器（2）的底部设置在同一水平高度。

4.根据权利要求3所述一种压强平衡式液体比例混合装置，其特征在于：所述第一开口容器（1）和第二开口容器（2）沿垂直方向的截面积保持不变，能保证在两种液体混合过程中混合比例始终相同。

5.权利要求1-4任意一项所述压强平衡式液体比例混合装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：首先关闭所有阀门，将两种待混合的液体分别倒入第一开口容器（1）和第二开口容器（2）中；

步骤二：然后打开第一球阀（5）和第二球阀（6），两种液体经第一引流管道（3）和第二引流道（4）流入由透明连通管（7）构成的压差指示器两端，将两种液体的压力分别加至第一柔性薄膜（8）和第二柔性薄膜（9）上；

如果压强不相等，柔性薄膜会偏向压强较低的一侧，此时需要往压强较低一侧的容器内加入一定量的液体，直到两片柔性薄膜回到中间位置，此时压差指示器指示压强平衡；

步骤三：当压差指示器指示压强平衡后，打开第三球阀（12）和第四球阀（13），第一种液体经第一球阀（5）、第一逆止阀（10）和第三球阀（12）流入混合室，第二种液体经第二球阀（6）、第二逆止阀（11）和第四球阀（13）流入混合室（14），两种液体在混合室（14）内进行混合；

步骤四：待两种液体混合充分之后，打开第五球阀（15），混合好后的液体经出口管道（16）流出。

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