CN2182150Y - 数控式液体定量灌装装置 - Google Patents

Abstract

一种数控式液体定量灌装装置，在输液管路中安 装有流量传感器，灌装嘴与传感器间安装有执行电磁 阀，流量传感器和执行电磁阀与一数字控制器电连 接，用以控制电磁阀的通断，实现定量灌装。本实用 新型装瓶合格率高，且不受异形瓶、非透明瓶及管网 压力变化的制约，安装维修及操作简单。

Description

本实用新型涉及将液体灌装到瓶子内的灌装装置技术领域，特别是一种定量灌装装置。

目前白酒生产厂家对于白酒的定量灌装主要采用以下灌装方式：一是液位目测法，该方法的缺点是装酒量受操作者熟练程度影响极大，装瓶合格率很底，一般在百分之四十以下，并且不便于使用回收瓶和非透明瓶；二是标准瓶灌装法，即用人工将酒先灌装到一个首先计量好的标准瓶内，然后再倒入其他瓶，该方法效率低，不适合大规模灌装作业；三是机械液位控制法，该法受瓶子内部容积误差的影响，同一液位酒量误差仍然很大，且不便使用不同厂家生产的酒瓶及回收瓶；四是机械转动贮液盒灌装法，该法因受机械转速波动及输酒管路中压力大小的影响较大，装瓶合格率只能达到百分之七十；五是时间控制法，同样因受管路中压力变化的影响而装瓶合格率较低。

本实用新型的目的是设计一种适用范围广、装瓶合格率高的液体定量灌装装置。

本实用新型的技术方案是：在输液管路中安装有一个流量传感器，输液管路的端部安装有灌装嘴，灌装嘴与流量传感器之间有安装在管路中的执行电磁阀，流量传感器和执行电磁阀分别通过传感器引线及电磁阀控制线与一个数字控制器电连接。流量传感器将流量转换成一系列电脉冲信号，然后将其输入到数字控制器进行数字处理，不断与预设的标准灌装量进行比较，当流量达到标准量后，执行电磁阀动作，停止灌装。然后进行延时，换瓶后又自动打开电磁阀进行下一次灌装。

本实用新型的数字控制器包括有与流量传感器连接的放大整形电路，与放大整形电路连接的标度处理电路，与标度处理电路连接的逻辑控制电路，与逻辑控制电路连接的计数器，与计数器和逻辑控制电路连接的延时电路，与计数器连接的数字预置电路及数字显示电路，以及与延时电路连接的用于驱动电磁阀动作的功率驱动电路。流量传感器检测出的流量信号先经放大整形电路变成一定幅度及宽度的矩形脉冲，然后送至标度处理电路，使计数器的数字与实际流量相一致。逻辑控制电路根据需要控制计数器的打开与关闭以及电路的复原等。数字预置电路的作用是用于设定标准灌装量，计数器将流量信号进行计数并不断与设定的标准量相比较，当流量信号达到标准量后输出相应的控制信号使延时电路进入延时状态，并经功率驱动电路将延时信号进入放大以控制电磁阀关闭，延时结束后，电磁阀重新打开，逻辑控制电路又将计数器打开重复下一次灌装过程。

本实用新型的另一种技术方案，是在上述方案的基础上，将数字控制器中的标度处理电路及数字显示电路省去，即数字控制器只包括与流量传感器连接的放大整形电路，与放大整形电路连接的逻辑控制电路，与逻辑控制电路连接的计数器，与计数器连接的数字预置电路，分别与计数器及逻辑控制电路连接的延时电路，以及与延时电路连接的用于驱动电磁阀动作的功率驱动电路，从而构成低档型的数字控制器，以降低成本。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、适用范围广，即适合异形瓶、非透明瓶，也不受管网压力大小、瓶子尺寸误差及操作者熟练程度的影响；

2、装瓶合格率高，500毫升瓶实测误差小于±10mL（国家标准为±15mL）时，合格率为百分之百，重复性为百分之百；

3、产量可调，可根据需要任意加装灌装嘴或改变灌装速度及换瓶时间；

4、劳动效率高，并能降低消耗，减少回酒加工量；

5、成本低，安装维修及操作简单；

6、特别适合于白酒生产厂家，也可用于其他液体的定量灌装，或加装至其他灌装设备上进行定量控制。

下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的结构和工作原理。

图1是本实用新型的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是其连接关系示意图；

图4是其一个实施例的数字数字控制器电气原理方框图；

图5是数字控制器中放大整形电路的电原理图；

图6是数字控制器中标度处理电路的电原理图；

图7是数字控制器中逻辑控制电路、计数器、数字预置电路及数字显示电路的电原理图；

图8是数字控制器中延时电路及功率驱动电路的电原理图；

图9是数字控制器电源电路原理图；

图10是本实用新型另一实施例的数字控制器电气原理方框图；

图11是图10给出的实施例中数字控制器的逻辑控制电路、计数器及数字预置电路的电原理图。

在图1－9给出的实施例中，在输液管（1）中安装有一个高精度的流量传感器（2），在流量传感器（2）的后部通过三通（3）和弯头（9）对称安装有两个执行电磁阀（4），执行电磁阀（4）的后端安装有灌装嘴（5）。流量传感器（2）及两个执行电磁阀（4）分别通过传感器引线（7）及电磁阀控制线（8）与一个数字控制器（6）电连接。数字控制器（6）包括有放大整形电路（10）、标度处理电路（11）、逻辑控制电路（12）、计数器（13）、数字预置电路（14）、数字显示电路（17）、延时电路（15）及功率驱动电路（16）（见图4）。放大整形电路（10）包括由三极管BG₁构成的放大电路、三极管BG₂、BG₃构成的整形电路和由稳压二极管W₁及三极管BG₄构成的反相器电路三部分，流量传感器（2）输出的信号N经三极管BG₁放大后，再由三极管BG₂、BG₃构成的施密特整形电路整形成一定宽度和幅度的矩形脉冲，然后由反相器电路倒相，同时在稳压二极管W₁的嵌位作用下使脉冲的低电平下移至OV，由三极管BG₄的集电极向标度处理电路（11）输出信号N（见图5）。标度处理电路（11）包括由三个集成块M₁、M₂、M₃以及与之连接的电平下拉电阻R₁₅－R₂₆构成的系数乘法电路和分别与集成块M₁、M₂、M₃连接的三个系数置入拨码开关KB₁、KB₂、KB₃。该部分的作用是为了使计数数字与实际流量的毫升数相等，当由放大整形电路（11）输出的信号N进入集成块M₁、M₂、M₃后，由拨码开关KB₁、KB₂、KB₃将一个比例系数K（三位数）置入到上述系数乘法电路中，使由集成块M₁输出至逻辑控制电路（12）的脉冲信号CP在数字显示中，与流量毫升数相等，即CP＝K·N（见图6）。计数器（13）由两块相互连接的双二进制计数集成块CD₅、CD₆以及与之连接的起延时复“O”作用的电阻R₅₆和电容C₄组成。数字预置电路（14）包括拨盘开关KS₁、KS₂、KS₃、KS₄，对应于每个开关各连接有四个起信号隔离作用的二极管D₇－D₁₀、D₁₁－D₁₄、D₁₅－D₁₆、D₁₉－D₂₂，并联的四个二极管D₃－D₆的一端分别与KS₄、KS₃、KS₂、KS₁连接，另一端与电阻R₂₇连接构成一个与门电路。数字显示电路（17）用于显示计数器的内容，它包括四个数字锁存驱动器CD₁、CD₂、CD₃、CD₄，G₁、G₂、G₃、G₄分别通过限流电阻R₂₆－R₃₄、R₃₅－R₄₁、R₄₂－R₄₈、R₄₉－R₅₅与CD₁、CD₂、CD₃、CD₄连接。逻辑控制电路（12）由非门F₁，相串联的与非门F₂和非门F₃组成（以上描述见图7）。在计数允许期间由功率驱动电路（16）输入逻辑控制电路（12）的信号T为高电平，与非门F₂打开，由标度处理电路（11）输入逻辑控制电路（12）的计数脉冲CP经F₂门和非门F₃后进入计数器（13）进行计数，同时非门F₁输出低电平，一路经电路R₅₆打开计数器（13），另一路使显示驱动集成块CD₁、CD₂、CD₃、CD₄打开，由数码管显示器G₁－G₄锁存显示数字，另一方面经电阻R₅₆和电容C₄略微延时使计数器复“O”，为下一次计数作好准备。数字预置电路（14）通过拨盘开关KS₁－KS₄设置标准灌装量，当计数器（13）输出的数字编码与拨盘开关预设的数字一致时，四位开关KS₁－KS₄输出高电平，电阻R₂₇和二极管D₃－D₆构成的与门电路向延时电路（15）输出的信号K为高电平，用以触发延时电路进行延时（见图7）。延时电路（15）接到高电平信号K，经电容C₅和R₅₇组成和微分电路使三极管BG₅瞬间导通，触发延时集成电路IC向功率驱动电路（16）输出高电平，延时时间由时间调节电位器W和与其串联的定时电阻R₅₉及定时电容C₇决定，延时结束后IC又自动输出低电平（见图8）。功率驱动电路（16）包括由两个三极管BG₆、BG₇构成的二级反相器，三极管BG₆的基极通过一个开关K与延时集成电路IC的输出端连接，开关K的作用是用于控制正常灌装和电磁阀常开两个状态的转换。三极管BG₆的集电极向逻辑控制电路（12）送出时间信号T，用于控制该部分工作。在三极管BG₆的基极和集电极上连接有两个不同颜色的发光二极管D₂₃、D₂₄，用作灌装和换瓶两种工作状态的指示。在三极管BG₇的集电极接一光电耦合器GD。灌装时，延时集成电路IC输出低电平，发光二极管D₂₃亮，三极管BG₆截止，发光二极管D₂₄灭，三极管BG₇导通，通过光电耦合器GD并经二极管D₂₅电容C₆整流滤波后，直流低压加至双向可控硅BT的控制极，BT导通，电磁阀线圈L通电，电磁阀（4）打开，当达到标准灌装量后，延时集成块IC输出延时高电平，发光二极管D₂₃熄灭，三极管BG₆导通，发光二极管D₂₄亮，三极管BG₇截止，光电耦合器GD关断双向可控硅BT控制电压，电磁阀（4）关闭，停止灌装，延时传速后又重复上述过程（见图8）。

本实用新型的另一实施例，是在上述实施例的基础上，将数字控制器（6）中的标度处理电路（11）和数字显示电路（17）省去，将放大整形电路（10）的输出信号N直接输入逻辑控制电路（12）的与非门F₂，从而构成低档型的数字控制器。这时计数器的计数数字不等于实际流量的毫升数，而只是成正比关系，但同样能实现定量控制（见图10、图11）。

本实用新型数字控制器（6）的电源电路为一典型的三端集成稳压电路（见图9）。

Claims (4)

1、一种数控式液体定量灌装装置，其特征是在输液管(1)中安装有流量传感器(2)，在输液管端部安装有灌装嘴(5)，在灌装嘴(5)与流量传感器(2)之间有安装在管路中的执行电磁阀(4)，它还具有一个数字控制器(6)，并通过传感器引线(7)和电磁阀控制线(8)分别与流量传感器(2)和执行电磁阀(4)电连接。

2、根据权利要求1所述的数控式液体定量灌装装置，其特征是数字控制器（6）包括与流量传感器（2）连接的放大整形电路（10），与放大整形电路（10）连接的标度处理电路（11），与标度处理电路（11）连接的逻辑控制电路（12），与逻辑控制电路（12）连接的计数器（13），与计数器（13）和逻辑控制电路（12）连接的延时电路（15），与计数器（13）连接的数字预置电路（14）及数字显示电路（17），以及与延时电路（15）连接的用于驱动电磁阀（4）动作的功率驱动电路（16）。

3、根据权利要求1所述的数控式液体定量灌装装置，其特征是数字控制器（6）包括与流量传感器（2）连接的放大整形电路（10），与放大整形电路（10）连接的逻辑控制电路（12），与逻辑控制电路（12）连接的计数器（13），与计数器（13）连接的数字预置电路（14），分别与计数器（13）及逻辑控制电路（12）连接的延时电路（15），以及与延时电路（15）连接的用于驱动电磁阀（4）动作的功率驱动电路（16）。

4、根据权利要求1所述的数控式液体定量灌装装置，其特征是在流量传感器（2）的后部通过三通（3）和弯头（9）安装有两个执行电磁阀（4）和两个灌装嘴（5）。

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