CN210058308U - 一种自动化的水浴槽系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动化的水浴槽系统，包括：水浴槽本体、传感监测系统、水量调节系统、换热系统、PLC电气控制柜、存储器、计时器以及显示屏，其中，传感监测系统与PLC电气控制柜连接，包含设置在水浴槽本体的内部的第一温度传感器以及液位传感器、分别对应设置在多个物料容器内的多个第二温度传感器以及多个pH传感器；水量调节系统与PLC电气控制柜连接，包含排水管路系统以及补水管路系统；换热系统与PLC电气控制柜连接，包含换热器以及水体回流管路系统、蒸汽管路系统以及冰水管路系统；存储器、计时器以及显示屏均与PLC电气控制柜连接。该自动化的水浴槽系统具有自动化排水、补水、加热、冷却以及实时传感检测的功能。

Description

一种自动化的水浴槽系统

技术领域

本实用新型涉及流体类设备技术领域，特别涉及一种自动化的水浴槽系统。

背景技术

目前，市场上的水浴槽通常仅仅能够监测及控制物料的温度，而无法获知水浴槽的其他参数，而想要获知其他参数比如物料的pH值时间等则需要通过手动测量记录，再去分析比较它们之间的关系。这样每次取样测量记录的是某些时刻的点值，而无法获知整个水浴过程中的实际pH变化；而且这样频繁记录也会耗费工作人员大量的时间和精力，且人工统计也容易造成统计失误、数据错误等严重后果。此外，现有技术中对水浴槽内水浴介质的操作比如补水操作多是手动操作或半自动操作，需要工作人员全程人工监控补水是否到位，这对工作人员来说繁琐且浪费大量时间。另外，现有水浴槽的效率还有待提高，对于体积较大的水浴介质，现有的水浴槽难以满足其短时间快速降温或快速升温的需求，需要等待较长的时间才可降温或升温到所需温度，这样延长了生产时间，不利于生产效率的提高。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种自动化的水浴槽系统。

本实用新型提供的自动化的水浴槽系统，具有这样的特征，包括：水浴槽本体、传感监测系统、水量调节系统、换热系统、PLC电气控制柜、存储器、计时器以及显示屏，其中，水浴槽本体的内部设置有多个物料容器；传感监测系统与PLC电气控制柜连接，包含设置在水浴槽本体的内部且位于物料容器外部的用于检测水体温度的第一温度传感器以及用于检测水体液位的液位传感器、分别对应设置在多个物料容器内的用于检测物料温度的多个第二温度传感器以及用于检测物料酸碱度的多个pH传感器；水量调节系统与PLC电气控制柜连接，包含排水管路系统以及补水管路系统；换热系统与PLC电气控制柜连接，包含换热器以及分别连接换热器的水体回流管路系统、蒸汽管路系统以及冰水管路系统；存储器、计时器以及显示屏均与 PLC电气控制柜连接。

在本实用新型提供的自动化的水浴槽系统中，还可以具有这样的特征：其中，排水管路系统包含第一排水管道以及第二排水管道，第一排水管道的一端设置在水浴槽本体的底面位置，另一端设置为排放口，第一排水管道上设置有第一气动阀，第二排水管道的一端设置在水浴槽本体的高水位位置，另一端连接在第一排水管道的第一气动阀与排放口之间。

在本实用新型提供的自动化的水浴槽系统中，还可以具有这样的特征：其中，补水管路系统具有补水管道，补水管道上设置有第二气动阀。

在本实用新型提供的自动化的水浴槽系统中，还可以具有这样的特征：其中，水体回流管路系统包含回流管道第一段以及回流管道第二段，回流管道第一段的进水口设置在水浴槽本体的底面位置，回流管道第一段的出水口连接换热器，回流管道第一段设置有离心泵，回流管道第二段的进水口连接换热器，回流管道第二段的出水口设置在水浴槽本体的高水位位置，回流管道第二段设置有手动流量调节阀。

在本实用新型提供的自动化的水浴槽系统中，还可以具有这样的特征：其中，水体回流管路系统还包含回流管道支管段，回流管道支管段的一端连接在回流管道第一段的进水口与离心泵之间，回流管道支管段的另一端设置为排放口，回流管道支管段设置有第一手动排放阀。

在本实用新型提供的自动化的水浴槽系统中，还可以具有这样的特征：其中，蒸汽管路系统包含蒸汽管道第一段以及蒸汽管道第二段，蒸汽管道第一段从入口至出口依次设置有手动截止阀、第一压力表、蒸汽减压阀、第二压力表、电动比例调节阀、第三气动阀，蒸汽管道第一段的出口连接换热器，蒸汽管道第二段的入口连接换热器，蒸汽管道第二段的出口为排放口，蒸汽管道第二段设置有第二手动排放阀。

在本实用新型提供的自动化的水浴槽系统中，还可以具有这样的特征：其中，蒸汽管路系统还包含蒸汽管道第一支管段，蒸汽管道第一支管段的一端连接在蒸汽管道第一段的入口与手动截止阀之间，另一端设置为排放口，蒸汽管道第一支管段设置有第三手动排放阀。

在本实用新型提供的自动化的水浴槽系统中，还可以具有这样的特征：其中，蒸汽管路系统还包含蒸汽管道第二支管段，蒸汽管道第二支管段的一端连接在蒸汽管道第二段的入口与第二手动排放阀之间，另一端连接在蒸汽管道第二段的出口与第二手动排放阀之间，蒸汽管道第二支管段从入口至出口依次设置有第四手动排放阀以及疏水阀。

在本实用新型提供的自动化的水浴槽系统中，还可以具有这样的特征：其中，冰水管路系统包含冰水管道第一段以及冰水管道第二段，冰水管道第一段从入口至出口依次设置有单向阀以及第四气动阀，冰水管道第一段的出口连接换热器，冰水管道第二段的入口连接换热器，冰水管道第二段的出口为冰水排放口，冰水管道第二段设置有第五气动阀。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型自动化的水浴槽系统中，设置有传感监测系统以及计时器，可以实时检测水浴槽本体的内部的水体液位、水体温度，检测物料容器内物料温度以及物料酸碱度，还可以记录时间，并且传感监测系统、计时器与PLC电气控制柜连接，PLC电气控制柜连接显示屏，所以，可以通过显示屏随时查看当前的各种检测参数，此外， PLC电气控制柜数据连接存储器存储记录这些数据，获取整个水浴过程中的完整的实际参数变化，所以当工作人员需要这些数据的时候可以从存储器随时读取出来，并且避免人工统计误差，帮助研发人员更容易掌握实验数据、分析实验数据。

2)本实用新型自动化的水浴槽系统中，设置有水量调节系统以及换热系统，水量调节系统包含排水管路系统以及补水管路系统，换热系统包含换热器以及分别连接换热器的水体回流管路系统、蒸汽管路系统以及冰水管路系统，这些管路系统的管道布局科学合理，管道上设置有对应的电动阀门和手动阀门，电动阀门有PLC电气控制柜电气控制，并且由于PLC电气控制柜与传感监测系统连接，因此可以实现自动化的排水补水以及换热。

3)本实用新型自动化的水浴槽系统中，设置有换热系统，换热系统包含换热器以及分别连接换热器的水体回流管路系统、蒸汽管路系统以及冰水管路系统，提高了水浴槽回流水体升温或降温效率，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的实施例中自动化的水浴槽系统的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例中自动化的水浴槽系统的整体框图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型自动化的水浴槽系统作具体阐述。

如图1～2所示，一种自动化的水浴槽系统100包括：水浴槽本体 1、传感监测系统、水量调节系统、换热系统、PLC电气控制柜6、存储器7、计时器8以及显示屏9。

水浴槽本体1采用常规的水浴槽，水浴槽本身具备有可实现升温和搅拌的模块。水浴槽本体1的内部设置有多个物料容器，在本实施例的自动化的水浴槽系统100如图1所示以设置有三个物料容器进行说明，在其他实施例中物料容器的数量并不以此为限制，也可按照实际需求设置为其他数量。在本实施例中，每个物料容器设置都设置有固定杆，三个搅拌电机21分别固定在对应的固定杆上，用于对物料容器的物料进行搅拌。水浴槽本体1固定安装在支撑座上，支撑座的下方设置有用于移动的万向轮。PLC电气控制柜6设置在支撑座的上方，PLC电气控制柜6上设置有多个操控按钮。水浴槽本体1实现升温和搅拌的模块与PLC电气控制柜6连接。计时器8安装在PLC电气控制柜6上并且与PLC电气控制柜6连接，用于记录时间。显示屏9安装在PLC电气控制柜6上并且与PLC电气控制柜6连接，用于显示PLC电气控制柜6输出的数据。存储器7设置在PLC电气控制柜6近旁且与PLC电气控制柜6数据连接，用于存储PLC电气控制柜6输出的数据。

传感监测系统包含第一温度传感器31、液位传感器32、三个第二温度传感器33、三个pH传感器34。第一温度传感器31设置在水浴槽本体1的内部，用于检测水体温度。液位传感器32设置在水浴槽本体1的内部，用于检测水体液位。三个第二温度传感器33分别对应设置在三个物料容器内，第二温度传感器33的探针伸入物料，用于检测物料温度。三个pH传感器34分别对应设置在三个物料容器内，pH传感器34的电极伸入物料，用于检测物料酸碱度。第一温度传感器31、液位传感器32、三个第二温度传感器33、三个pH传感器34分别与PLC电气控制柜6连接，相应的感应信号传输到PLC 电气控制柜6。

水量调节系统包含排水管路系统以及补水管路系统。

排水管路系统包含第一排水管道41以及第二排水管道42。第一排水管道41的一端(如图1所示的C端)设置在水浴槽本体1的底面位置，另一端(如图1所示的A端)设置为排放口。第一排水管道41上设置有第一气动阀411。第一气动阀411为L型气动角座阀。第一气动阀411与PLC电气控制柜6连接，由PLC电气控制柜6电气控制其运作。第二排水管道42的一端(如图1所示的B端)设置在水浴槽本体1的高水位位置，该高水位位置为高于水浴槽本体4/5高度的位置。第二排水管道42的另一端连接在第一排水管道41的第一气动阀411与排放口之间。当水浴槽本体1内的水量过高，高于高水位位置时，多余的水会自动从第二排水管道42排出，保证水量适中，避免水浴槽本体1内的水量过高而影响到水浴槽的正常工作。当水浴槽工作过程中的需要正常排水，比如当前是热水水浴而下一个步骤需要冷水水浴，这就需要将水浴槽本体内的热水排放，通过PLC 电气控制柜6控制第一气动阀411开启使其自动排水。

补水管路系统包含补水管道43，补水管道43的出水口(如图1 所示的E端)设置在水浴槽本体1的高水位位置，补水管道43的进水口(如图1所示的D端)连接现有的输水管道。补水管道43上设置有第二气动阀431。第二气动阀431为L型气动角座阀。第二气动阀431与PLC电气控制柜6连接，由PLC电气控制柜6电气控制其运作。当水浴槽工作过程中的需要补水时，通过PLC电气控制柜6 控制第二气动阀431开启使其自动补水。

由于PLC电气控制柜6与液位传感器32连接，因此PLC电气控制柜6接收到对应的不同液位感应信号可作为触发第一气动阀411和第二气动阀431开闭的不同电气控制信号，从而实现随液位变化在生产过程中控制阀门实现不同运作，从而实现自动化排水、补水，而不需要人工监控是否补水到位及时关闭阀门。当生产中需要排水再重新补水时，工作人员首先操作PLC电气控制柜6的对应的开关按钮，使得第一气动阀411、第二气动阀431与PLC电气控制柜6导通，从而第一气动阀411、第二气动阀431由PLC电气控制柜6控制工作，第一气动阀411由PLC电气控制柜6控制开启自动排水，自动排水完成后，液位传感器32传输液位感应信号至PLC电气控制柜6，第一气动阀411由PLC电气控制柜6控制关闭且第二气动阀431由PLC 电气控制柜6控制开启，自动补水，自动补水完成后，液位传感器 32传输液位感应信号至PLC电气控制柜6，第二气动阀431由PLC 电气控制柜6控制关闭，补水完成。

换热系统包含换热器50以及分别连接换热器50的水体回流管路系统、蒸汽管路系统以及冰水管路系统。换热器50为板式换热器。蒸汽管路系统用于与回流管路系统进行热交换，使得水体回流管路系统的水体快速升温。冰水管路系统用于与水体回流管路系统进行热交换，使得水体回流管路系统的水体快速降温。

水体回流管路系统包含回流管道第一段51、回流管道第二段52 以及回流管道支管段53。回流管道第一段51的进水口(如图1所示的H端)设置在水浴槽本体1的底面位置，回流管道第一段51的出水口连接换热器。回流管道第一段51设置有用于输送水流的离心泵511。回流管道第二段52的进水口连接换热器50，回流管道第二段 52的出水口(如图1所示的F端)设置在水浴槽本体1的高水位位置。回流管道第二段52设置有手动流量调节阀521。回流管道支管段53的一端连接在回流管道第一段51的进水口与离心泵511之间，回流管道支管段53的另一端(如图1所示的G端)设置为排放口，回流管道支管段53设置有第一手动排放阀531。第一手动排放阀531 优选采用手动蝶阀。该回流管道支管段53用于最终停止生产情况下的水排放，该排放操作为人工手动排放，在正常生产情况下，第一手动排放阀531保持关闭状态，在生产结束后，可通过操作第一手动排放阀531，排放水浴槽本体1内部的水。水浴槽本体1内部的水流经水体回流管路系统，在换热器与蒸汽管路系统的热流体或冰水管路系统的冷流体实现热交换，对应达到快速升温或快速冷却的效果，这样在原本水浴槽本体1实现升温或降温的基础上，进一步提高水体的升温或降温效率。在热交换升温或降温过程中，可通过操作水体回流管路系统的手动流量调节阀521调节回流水的流量。

蒸汽管路系统包含蒸汽管道第一段54、蒸汽管道第二段55、蒸汽管道第一支管段56以及蒸汽管道第二支管段57。

蒸汽管道第一段54的入口(如图1所示的L端)连接现有的蒸汽输送装置，温度较高的蒸汽通过入口进入到蒸汽管路系统。蒸汽管道第一段54的出口连接换热器50。蒸汽管道第一段54从入口至出口依次设置有手动截止阀541、第一压力表542、蒸汽减压阀543、第二压力表544、电动比例调节阀545、第三气动阀546。手动截止阀541用于手动开启，控制蒸汽进入蒸汽管道第一段54；第一压力表542用于显示该处压力，通过第一压力表542可观察得知进入蒸汽的气压。蒸汽减压阀543用于蒸汽减压；第二压力表544用于显示该处压力，通过第二压力表544观察得知减压后蒸汽的气压。电动比例调节阀545优选采用电动比例球阀。电动比例调节阀545由PLC电气控制柜6电气控制其运作。第三气动阀546为L型气动角座阀，第三气动阀546由PLC电气控制柜6电气控制其运作。

蒸汽管道第一支管段56的一端连接在蒸汽管道第一段54的入口与手动截止阀541之间，蒸汽管道第一支管段56的另一端(如图1 所示的M端)设置为排放口。蒸汽管道第一支管段56设置有第三手动排放阀561，第三手动排放阀561优选采用手动球阀，第三手动排放阀用于手动排放蒸汽。

蒸汽管道第二段55的入口连接换热器50，蒸汽管道第二段55 的出口(如图1所示的K端)为排放口。蒸汽管道第二段55设置有第二手动排放阀551，第二手动排放阀551优选采用手动截止阀。蒸汽管道第二支管段57的一端连接在蒸汽管道第二段55的入口与第二手动排放阀551之间，蒸汽管道第二支管段57的另一端连接在蒸汽管道第二段55的出口与第二手动排放阀551之间。蒸汽管道第二支管段57从入口至出口依次设置有第四手动排放阀571以及疏水阀 572。第四手动排放阀优选采用手动截止阀。疏水阀优选采用浮球式疏水阀。

冰水管路系统包含冰水管道第一段58以及冰水管道第二段59。冰水管道第一段58的入口(如图1所示的I端)连接现有的冰水输送装置，冰水管道第一段58的出口连接换热器50，冰水管道第一段 58从入口至出口依次设置有单向阀581以及第四气动阀582，第四气动阀582优选采用L型气动角座阀。冰水管道第二段59的入口连接换热器50，冰水管道第二段59的出口(如图1所示的J端)为冰水排放口，连接现有的冰水回收装置，冰水管道第二段59设置有第五气动阀591，第五气动阀591优选采用L型气动角座阀。第四气动阀 582、第五气动阀591与PLC电气控制柜连接，均由PLC电气控制柜 6电气控制运作。

由于PLC电气控制柜6与第一温度传感器31连接，因此将PLC 电气控制柜6接收到对应的不同感应信号作为电动比例调节阀545、第三气动阀546、第四气动阀582、第五气动阀591的不同电气控制信号，可实现随温度变化在热交换过程中对阀门的自动化控制。热交换升温首先通过人工手动开启手动截止阀541，并操作PLC电气控制柜6的对应的开关按钮，使得电动比例调节阀545、第三气动阀5与 PLC电气控制柜6导通，从而电动比例调节阀545、第三气动阀51 由PLC电气控制柜6控制工作，蒸汽进入管道在换热器50内与水浴槽体的回流水实现热交换，从而回流水快速升温。在热交换升温过程中，通过人工手动操作第三手动排放阀561开启，实现蒸汽的排放；并通过人工手动操作第二手动排放阀551或第四手动排放阀571中的其中一个排放阀开启，实现蒸汽液化后的排水。热交换降温首先通过人工手动操作PLC电气控制柜6的对应的开关按钮，使得第四气动阀582、第五气动阀591与PLC电气控制柜6导通，从而第四气动阀 582、第五气动阀591由PLC电气控制柜6控制工作，冰水进入管道在换热器50内与水浴槽体的回流水实现热交换，从而回流水快速降温。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种自动化的水浴槽系统，其特征在于，包括：

水浴槽本体、传感监测系统、水量调节系统、换热系统、PLC电气控制柜、存储器、计时器以及显示屏，

其中，所述水浴槽本体的内部设置有多个物料容器；

所述传感监测系统与所述PLC电气控制柜连接，包含设置在所述水浴槽本体的内部且位于所述物料容器的外部的用于检测水体温度的第一温度传感器以及用于检测水体液位的液位传感器、分别对应设置在多个所述物料容器内的用于检测物料温度的多个第二温度传感器以及用于检测物料酸碱度的多个pH传感器；

所述水量调节系统与所述PLC电气控制柜连接，包含排水管路系统以及补水管路系统；

所述换热系统与所述PLC电气控制柜连接，包含换热器以及分别连接所述换热器的水体回流管路系统、蒸汽管路系统以及冰水管路系统；

所述存储器、所述计时器以及所述显示屏均与所述PLC电气控制柜连接。

2.如权利要求1所述的自动化的水浴槽系统，其特征在于：

其中，所述排水管路系统包含第一排水管道以及第二排水管道，

所述第一排水管道的一端设置在所述水浴槽本体的底面位置，另一端设置为排放口，

所述第一排水管道上设置有第一气动阀，

所述第二排水管道的一端设置在所述水浴槽本体的高水位位置，另一端连接在所述第一排水管道的所述第一气动阀与所述排放口之间。

3.如权利要求1所述的自动化的水浴槽系统，其特征在于：

其中，所述补水管路系统具有补水管道，所述补水管道上设置有第二气动阀。

4.如权利要求1所述的自动化的水浴槽系统，其特征在于：

其中，所述水体回流管路系统包含回流管道第一段以及回流管道第二段，

所述回流管道第一段的进水口设置在所述水浴槽本体的底面位置，所述回流管道第一段的出水口连接所述换热器，

所述回流管道第一段设置有离心泵，

所述回流管道第二段的进水口连接所述换热器，所述回流管道第二段的出水口设置在所述水浴槽本体的高水位位置，

所述回流管道第二段设置有手动流量调节阀。

5.如权利要求4所述的自动化的水浴槽系统，其特征在于：

其中，所述水体回流管路系统还包含回流管道支管段，

所述回流管道支管段的一端连接在所述回流管道第一段的进水口与所述离心泵之间，所述回流管道支管段的另一端设置为排放口，

所述回流管道支管段设置有第一手动排放阀。

6.如权利要求1所述的自动化的水浴槽系统，其特征在于：

其中，所述蒸汽管路系统包含蒸汽管道第一段以及蒸汽管道第二段，

所述蒸汽管道第一段从入口至出口依次设置有手动截止阀、第一压力表、蒸汽减压阀、第二压力表、电动比例调节阀、第三气动阀，

所述蒸汽管道第一段的出口连接所述换热器，

所述蒸汽管道第二段的入口连接所述换热器，所述蒸汽管道第二段的出口为排放口，

所述蒸汽管道第二段设置有第二手动排放阀。

7.如权利要求6所述的自动化的水浴槽系统，其特征在于：

其中，所述蒸汽管路系统还包含蒸汽管道第一支管段，

所述蒸汽管道第一支管段的一端连接在所述蒸汽管道第一段的入口与所述手动截止阀之间，另一端设置为排放口，

所述蒸汽管道第一支管段设置有第三手动排放阀。

8.如权利要求6所述的自动化的水浴槽系统，其特征在于：

其中，所述蒸汽管路系统还包含蒸汽管道第二支管段，

所述蒸汽管道第二支管段的一端连接在所述蒸汽管道第二段的入口与所述第二手动排放阀之间，另一端连接在所述蒸汽管道第二段的出口与所述第二手动排放阀之间，

所述蒸汽管道第二支管段从入口至出口依次设置有第四手动排放阀以及疏水阀。

9.如权利要求1所述的自动化的水浴槽系统，其特征在于：

其中，所述冰水管路系统包含冰水管道第一段以及冰水管道第二段，

所述冰水管道第一段从入口至出口依次设置有单向阀以及第四气动阀，

所述冰水管道第一段的出口连接所述换热器，

所述冰水管道第二段的入口连接所述换热器，所述冰水管道第二段的出口为冰水排放口，

所述冰水管道第二段设置有第五气动阀。

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