CN205131718U - 一种液体灌装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液体灌装装置，包括：水泵模块、入液管道、出液管道、控制模块和用于检测流入水泵模块液体流量的流量检测模块，其中，水泵模块包括入液口、出液口和水泵电机；入液管道一端与液体源相接，另一端与水泵模块的入液口相接；出液管道一端与水泵模块的出液口相接，另一端与液体容器相接；所述流量检测模块的输出端与所述控制模块的第一输入端相连，所述控制模块的第一输出端与所述水泵电机的控制端相连。该装置不仅能够根据流量检测模块检测的流入水泵模块液体流量来准确控制灌入至液体容器中的液体量，而且能够对液体容器进行自动清洗和抽空，方便、智能。

Description

一种液体灌装装置

技术领域

本实用新型涉及液体灌装设备技术领域，特别涉及一种液体灌装装置。

背景技术

目前，非手动式灌装装置虽然能够将液体自动灌入至液体容器中，但是并不能准确控制灌入至液体容器中的液体量。例如，在给农作物喷洒农药时，需要将农药灌入至装药的容器(如药袋)中，由于非手动式灌装装置采用的是直接抽取液体的作业方式，不能准确控制灌入至药袋中的药量，造成了农药的浪费。因此，需要对灌装装置进行改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出一种能够准确控制灌入至液体容器中的液体量的液体灌装装置。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种液体灌装装置，包括：水泵模块、入液管道、出液管道、控制模块和用于检测流入水泵模块液体流量的流量检测模块，其中，所述水泵模块包括入液口、出液口和水泵电机；所述入液管道一端与液体源相接，另一端与所述水泵模块的入液口相接；所述出液管道一端与所述水泵模块的出液口相接，另一端与液体容器相接；所述流量检测模块的输出端与所述控制模块的第一输入端相连，所述控制模块的第一输出端与所述水泵电机的控制端相连；所述流量检测模块输出流量检测信号至控制模块，所述控制模块在所述流量检测信号达到符合水泵电机停止转动的条件时，所述控制模块输出控制电平控制所述水泵电机停止转动。

根据本实用新型的液体灌装装置，流量检测模块能够检测流入水泵模块的液体流量，并输出流量检测信号至控制模块，控制模块能够在流量检测信号符合水泵电机停止转动的条件时，输出控制电平控制水泵电机停止转动。从而，本实用新型的液体灌装装置能够根据检测的流入水泵模块的液体流量来准确控制灌入至液体容器中的液体量，例如，在给药袋进行灌装液体药剂时，可以根据流量检测模块检测的液体流量来准确控制灌入至药袋的药量，以减少不必要的浪费，并且方便、智能。

进一步地，上述的液体灌装装置，还包括用于检测液体容器压力的压力检测模块，所述压力检测模块的输出端与所述控制模块的第二输入端相连，所述压力检测模块输出用于指示压力值的模拟电压给控制模块，当所述压力值小于或等于预设压力阈值时，所述控制模块控制所述水泵电机停止转动。

具体地，所述流量检测模块设置在所述水泵模块的入液口或出液口处。

具体地，所述压力检测模块设置在所述出液管道中或者所述水泵模块的出液口处。

具体地，上述的液体灌装装置，还包括用户输入模块，所述用户输入模块与所述控制模块的第三输入端相连，所述用户输入模块接收用户指令，所述控制模块根据所述用户指令选择所述水泵模块的工作模式。

进一步地，所述工作模式包括灌液模式、抽空模式和清洗模式。

具体地，上述的液体灌装装置，还包括：用于承载液体容器并带动液体容器晃动的摇床模块，所述摇床模块的控制端与所述控制模块的第三输出端相连，所述控制模块在控制水泵电机转动的同时，输出控制电平，使所述摇床模块带动液体容器摇晃。

具体地，所述水泵模块为蠕动泵。

具体地，所述流量检测模块包括霍尔流量传感器。

具体地，所述压力检测模块包括压力传感器。

附图说明

图1是本实用新型一种液体灌装装置一个实施例的液体灌装装置的方框示意图；

图2是本实用新型一种液体灌装装置另一实施例的液体灌装装置的方框示意图；

图3是本实用新型一种液体灌装装置中流量检测模块和压力检测模块的一个实施例安装示意图；

图4是本实用新型一种液体灌装装置又一实施例的液体灌装装置的方框示意图。

附图标记：水泵模块10、流量检测模块20、控制模块30、压力检测模块40、用户输入模块50、显示模块60和摇床模块70。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参照附图来描述根据本实用新型实施例提出的液体灌装装置。

图1是根据本实用新型一个实施例的液体灌装装置的结构示意图。如图1所示，该液体灌装装置包括水泵模块10、入液管道(图未示)、出液管道(图未示)、控制模块30和用于检测流入水泵模块10液体流量的流量检测模块20。

其中，水泵模块10包括入液口(图中未具体示出)、出液口(图中未具体示出)和水泵电机(图中未具体示出)。所述入液管道一端与液体源相接，另一端与水泵模块10的入液口相接，出液管道一端与水泵模块10的出液口相接，另一端与液体容器相接。流量检测模块20的输出端与控制模块30的第一输入端相连，控制模块30的第一输出端与水泵电机的控制端相连，流量检测模块20输出流量检测信号至控制模块30，控制模块30在流量检测信号达到符合水泵电机停止转动的条件时，控制模块30输出控制电平控制水泵电机停止转动。

具体地，考虑到现有的非手动式灌装装置无法准确控制灌入至液体容器中的液体量而导致不必要的浪费，在本实用新型的实施例中，在水泵模块10将液体源灌入至液体容器的过程中，流量检测模块20能够实时检测流入水泵模块10的液体流量，即灌入至液体容器中的液体流量值，并实时发送给控制模块30，控制模块30能够对检测的液体流量值进行判断，并在液体流量值达到预设流量值时控制水泵电机停止工作，以实现灌入至液体容器中的液体量的精准控制。

在本实用新型的实施例中，所述流量检测模块20可以设置在水泵模块10的入液口或出液口处，也可以设置在入液管道或出液管道中，具体设置位置可以根据实际情况确定，以便能够准确实时获取灌入至液体容器中的液体流量值。优选地，所述流量检测模块20设置在水泵模块10的入液口或出液口处。当流量检测模块20设置在水泵模块10的入液口或出液口处时，能够尽可能地避免其他因素对流量检测模块20所造成的影响，提高检测的灌入至液体容器中的液体流量值准确度。

进一步地，流量检测模块20可以为霍尔流量传感器，霍尔流量传感器可以输出脉冲信号至控制模块30，控制模块30对该脉冲信号进行计数，当达到预设的计数值时，控制模块30输出控制电平控制水泵电机停止转动。

例如，在将农药灌入至药袋的过程中，每灌入一定量的液体至液体容器中，霍尔流量传感器都将输出一个脉冲信号至控制模块30，控制模块30可以对接收的脉冲信号进行统计，并在统计的脉冲信号的数量达到所需药量对应的计数值时，控制水泵电机停止转动。当然，控制模块30也可以通过对统计的脉冲信号的数量进行计算，以获得灌入至药袋中的药量，当药袋中的药量达到所需药量时，控制模块30控制水泵电机停止工作，从而实现药量的精准控制。可以理解的是，本实用新型实施例的液体灌装装置不仅可以用于农药灌装，也可以用于其它液体或者其他适用于灌装的液态混合物的灌装，例如固液混合物、固气混合物等等，这里不再一一列举。

进一步地，所述控制模块30还能够控制水泵模块10将液体容器中的所装载的液体抽出。当灌入液体容器中的液体为洗涤剂(例如水、酸碱中和剂等等)时，控制模块30还能够控制水泵模块10将液体容器中的所装载的液体抽出，可实现对液体容器的清洗，从而实现了自动清洗液体容器的功能。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，上述的液体灌装装置还可以包括用于检测液体容器压力的压力检测模块40，压力检测模块40的输出端与控制模块30的第二输入端相连，压力检测模块40输出用于指示压力值的模拟电压给控制模块30，当压力值小于或等于预设压力阈值时，控制模块30控制水泵电机停止转动。其中，预设压力阈值可以根据实际情况进行标定。在水泵模块10将液体容器的液体抽出的过程中，通过压力检测模块40对液体容器压力的检测，使得控制模块30能够在液体容器中的液体被抽空(此时通常达到负压)时，控制水泵电机停止转动。值得注意的是，在此过程中，出液管道需要与液体容器封闭连接。

在本实用新型的实施例中，压力检测模块40可以设置在出液管道中或者水泵模块10的出液口处。压力检测模块40可以为压力传感器。如图3所示，可以将流量检测模块20优选地设置在入液口处或入液管道中，从而避免压力检测模块40和流量检测模块20之间的相互影响，以保证检测的准确度。

如图4所示，在本实用新型一种液体灌装装置的一个实施例，所述的液体灌装装置还可以包括用户输入模块50，所述用户输入模块50与控制模块30的第三端输入端相连，用户输入模块50接收用户指令，控制模块30根据用户指令选择水泵模块10的工作模式。其中，工作模式包括灌液模式、抽空模式和清洗模式。

具体而言，所述用户输入模块50可以包括模式选择按键(图中未具体示出)和容量输入按键(图中未具体示出)，其中，模式选择按键可用于选择水泵模块10的工作模式，包括灌液模式、抽空模式和清洗模式，容量输入按键可用于设置预设流量值。可以理解的是，用户输入模块50可以为触摸屏、语音模块等，在本实施例中用户输入模块50优选采用按键设计。

当用户选择灌液模式并通过容量输入按键设置预设流量值后，控制模块30控制水泵模块10中的水泵电机正转(为了方便描述，本实用新型的实施例中规定，在将液体源灌入至液体容器时，水泵电机的转动方向为正转)以使液体源中的液体灌入至液体容器中，直至灌入至液体容器中的液体流量值达到预设流量值，控制模块30控制水泵电机停止工作。

当用户选择抽空模式时，控制模块30控制水泵模块10中的水泵电机反转以将液体容器中的液体抽出，直至压力检测模块40检测的压力值达到或者小于预设压力阈值，使液体容器里形成负压，此时控制模块30控制水泵电机停止工作。

当用户选择清洗模式并通过容量输入按键设置预设流量值后，控制模块30先控制水泵电机正转以使洗涤剂灌入液体容器中进行清洗，然后控制模块30控制水泵电机反转以将洗涤剂全部抽出，从而实现液体容器的一次清洗。为了使液体容器清洗得更干净，可以进行多次清洗，优选地，清洗次数可以为3次，清洗次数可以通过用户输入模块50进行设置。将液体容器里的洗涤剂抽出直到液体容器形成负压，此时不仅可以将洗涤剂全部抽出，还可将液体容器中的空气全部抽走，与传统的人工搅拌式清洗方式相比，不仅便捷，而且更加干净。

如图4所示，在本实用新型的一个实施例中，上述的液体灌装装置还可以包括显示模块60，显示模块60与控制模块30的第二输出端相连。显示模块60在控制模块30的控制下显示液体灌装装置的工作状态信息，显示模块60可以为液晶屏等。

在液体灌装装置工作过程中，控制模块30能够控制显示模块60显示液体灌装装置的工作状态信息，例如，液体灌装装置的当前工作模式，当前液体流量值以及当前压力值等，以便用户能够实时了解液体灌装装置的工作情况。综上，本实用新型的液体灌装装置不仅能够实现对灌入至液体容器的液体量的精准控制，而且能够实现自动清洗和抽空的功能。

另外，在对液体容器进行清洗过程中，为了能够实现液体容器的完全清洗，在本实用新型的一个实施例中，上液体灌装装置还包括：用于承载液体容器并带动液体容器晃动的摇床模块70，摇床模块70的控制端与控制模块30的第三输出端相连，控制模块30在控制水泵电机转动的同时，输出控制电平，使摇床模块70带动液体容器摇晃。一方面，在灌液模式时，通过摇床模块70能够进一步摇匀灌入液体容器的液体，特别是灌入固液混合物的时候，能够防止固体沉淀；另一方面，在清洗模式时，通过控制摇床模块70对液体容器进行晃动以加强液体容器的清洗效果，并保证液体容器里的每一处都能被清洗到。

具体而言，在对液体容器进行自动清洗时，首先控制模块30控制水泵模块10中的水泵电机正转以将洗涤剂灌入至液体容器中，在此过程中，可通过流量检测模块20实时检测流入水泵模块10的洗涤剂量，当洗涤剂量达到预设洗涤剂量时，控制模块30控制水泵电机停止工作。同时，控制模块30还控制摇床模块70工作以对液体容器进行晃动，一段时间后，控制模块30控制摇床模块70停止工作，并控制水泵模块10中的水泵电机反转以将液体容器中的洗涤剂全部抽取出来，在此过程中，可通过设置在水泵模块10的出液口处或出液管道中的压力检测模块40实时检测对液体容器的压力值，并实时发送给控制模块30，控制模块30对压力值进行判断，当压力值达到预设压力阈值(如-50kPa)时，控制模块30控制水泵电机停止工作，以使液体容器里形成负压，从而将液体容器中的洗涤剂全部抽取干净，实现液体容器的一次自动清洗。

在本实用新型更为优选的一个实施例中，水泵模块10为蠕动泵，蠕动泵能够允许一定体积大小的悬浮颗粒通过，避免了固液混合物或者悬浮颗粒等对水泵模块10造成的堵塞。

具体地，控制模块30可以为MCU(MicroControllerUnit，微控制单元)，流量检测模块20为霍尔流量传感器，压力检测模块40为压力传感器，水泵模块10为蠕动泵，显示模块60可以为液晶屏。霍尔流量传感器的输出端与MCU的一个I/O口(MCU的输入输出引脚)相连，每当蠕动泵流入指定量的液体时，霍尔流量传感器输出脉冲信号至MCU的I/O口，MCU对接收的脉冲信号进行统计，通过计算以获得灌入至液体容器中的液体流量值。压力传感器的输出端与MCU的一个AD口(MCU的模数转换信号输入口)相连，MCU通过对压力传感器检测的压力值进行转换以获得抽空的压力值。模式选择按键和容量输入按键的信号输入口与MCU的七个I/O口相连，其中，可以通过三个I/O口实现工作模式的选择，由剩余四个I/O口实现加、减、暂停以及复位等功能。蠕动泵的电机与MCU的两个I/O口相连，分别用于控制电机的正转和反转，并用于调节电机的转速。

另外，可选的，可通过MCU的一个I/O口来检测电机的工作电流，防止工作电流过大而损坏电机，还可通过MCU的一个I/O口来判断电机是否发生故障，如电机短路或欠压等，此外，还可通过MCU的一个I/O口来控制电机处于暂停(休眠)状态，以达到节能的目的。液晶屏可以通过串行通讯接口或并行通讯接口与MCU相连，为了使硬件电路更加简单，优选采用串行通讯接口与MCU相连。

当液体灌装装置上电工作时，用户首先通过按键来选择液体灌装装置的工作模式，如灌液模式、抽空模式和清洗模式。

当用户选择灌液模式时，用户通过容量输入按键设置预设流量值，在用户设置成功后，MCU控制蠕动泵的电机正转，以使液体灌入液体容器中。在灌液过程中，每灌入一定量的液体至液体容器中，霍尔流量传感器都将输出一个脉冲信号至MCU，MCU对接收的脉冲信号进行统计，当脉冲信号的数量达到预设脉冲数量时，MCU控制蠕动泵停止工作，从而将液体精准地灌入液体容积中。

当用户选择抽空模式时，MCU控制蠕动泵的电机反转，压力传感器实时检测抽空的压力值并发送至MCU，MCU通过判断压力值的大小来判断液体容器中的液体是否全部被抽出。

当用户选择清洗模式时，MCU先控制蠕动泵的电机正转，以使洗涤剂灌入至液体容器中，同时MCU接收霍尔流量传感器输出的脉冲信号，并统计脉冲信号的数量，当脉冲信号的数量达到预设的计数值(如一升洗涤剂对应的脉冲数量)时，MCU控制蠕动泵的电机停止工作。当灌入足够的洗涤剂后，MCU控制蠕动泵的电机反转，并接收压力传感器输出的压力值，当达到设定的压力值如-50kPa时，表明液体已全部被抽出，此时MCU控制蠕动泵的电机停止工作。

在液体灌装装置工作过程中，MCU控制液晶屏显示当前工作模式、当前液体流量值和当前压力值等信息，以供用户实时查看，并在任务结束时对用户进行提醒，以便用户能够实时了解液体灌装装置的工作状态。

根据本实用新型实施例的液体灌装装置，通过流量检测模块检测水泵模块灌入至液体容器的液体流量值，并在液体流量值达到一定值时控制水泵模块停止工作，从而实现灌入至液体容器中的液体量的精准控制，例如，在给装药的药袋进行灌药时，可以根据流量检测模块检测到的液体流量值来准确控制灌入至药袋的药量，以减少不必要的浪费。另外，本实用新型实施例的液体灌装装置还可以对液体容器进行自动清洗和抽空，其中在清洗过程中，采用抽空方式来保证液体容器能够被清洗的十分干净，方便、智能。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种液体灌装装置，其特征在于，包括：

水泵模块、入液管道、出液管道、控制模块和用于检测流入水泵模块液体流量的流量检测模块，其中，所述水泵模块包括入液口、出液口和水泵电机；

所述入液管道一端与液体源相接，另一端与所述水泵模块的入液口相接；所述出液管道一端与所述水泵模块的出液口相接，另一端与液体容器相接；

所述流量检测模块的输出端与所述控制模块的第一输入端相连，所述控制模块的第一输出端与所述水泵电机的控制端相连；

所述流量检测模块输出流量检测信号至控制模块，所述控制模块在所述流量检测信号达到符合水泵电机停止转动的条件时，所述控制模块输出控制电平控制所述水泵电机停止转动。

2.如权利要求1所述的液体灌装装置，其特征在于，还包括：用于检测液体容器压力的压力检测模块，所述压力检测模块的输出端与所述控制模块的第二输入端相连，所述压力检测模块输出用于指示压力值的模拟电压给控制模块，当所述压力值小于或等于预设压力阈值时，所述控制模块控制所述水泵电机停止转动。

3.如权利要求1或2所述的液体灌装装置，其特征在于，所述流量检测模块设置在所述水泵模块的入液口或出液口处。

4.如权利要求3所述的液体灌装装置，其特征在于，所述压力检测模块设置在所述出液管道中或者所述水泵模块的出液口处。

5.如权利要求1或2所述的液体灌装装置，其特征在于，还包括：

用户输入模块，所述用户输入模块与所述控制模块的第三输入端相连，所述用户输入模块接收用户指令，所述控制模块根据所述用户指令选择所述水泵模块的工作模式。

6.如权利要求5所述的液体灌装装置，其特征在于，所述工作模式包括灌液模式、抽空模式和清洗模式。

7.如权利要求1或2所述的液体灌装装置，其特征在于，还包括：用于承载液体容器并带动液体容器晃动的摇床模块，所述摇床模块的控制端与所述控制模块的第三输出端相连，所述控制模块在控制水泵电机转动的同时，输出控制电平，使所述摇床模块带动液体容器摇晃。

8.如权利要求1所述的液体灌装装置，其特征在于，所述水泵模块为蠕动泵。

9.如权利要求1所述的液体灌装装置，其特征在于，所述流量检测模块包括霍尔流量传感器。

10.如权利要求2所述的液体灌装装置，其特征在于，所述压力检测模块包括压力传感器。