CN2283243Y - 无管式液体精密自动计量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无管式液体精密自动计量装置,为了克服被测液体在输液管内易造成沉淀引起计量误差,和扩展仪器使用范围,可适于高粘稠液体计量,以及提高仪器准确性,从而提供一种由中心轴、一或一个以上旋转盘和贮存筒,一台滑车和电子秤、承受容器,控制介面、微电脑组成,其中心轴穿过旋转盘中央盘孔并固定在盘上,数个贮存筒分别固定在转盘边上,滑车与受电脑控制的控制介面联接,电子秤设在滑车上,本实用新型实现了无输液管内沉淀,无需使用额外搅拌设备,还适用于高粘度液体,计量准确。

Description

无管式液体精密自动计量装置

关于液体的自动计量控制装置。

在化学工业，纺织品染色，甚至在食品工业中多有所见，而其配料的精密度，反应时间长短，硬件及软件设备的单纯与否，以及混合后液体的均匀度，关系着产量与生产成本。所以有效地控制配料精密度，缩短反应时间，单纯的设备，以及保持液体混合后的均匀度，而不产生变质，一直是相关行业极待突破的课题。因此，如何有效地达到液体精密自动计量的方法及其装置，已成为关注的焦点。

以图1所示为例，较为常见的液体自动计量装置，其主要由若干液体贮存筒10所构成，且各贮存筒10内底部需设置磁性搅拌子101，而筒体的底部外则对应设置由马达102连结的磁铁块103，当磁铁块103旋转时，可同步带动搅拌子101旋转，以进行持续性或间歇性的搅拌，而获得液体搅拌的效果，并可防止贮存筒10内液体的沉淀。而液体贮存筒上方则设有一输液管104，同时在输液管104的管头(即液体贮存筒止方)或在管尾(即输液管的出口处)，设有一控制阀105，如欲使用时，前述的装置则利用虹吸原理，可将液体贮存筒10内的液体经由输液管104流出，并进而流入电子天秤106上方的容器107内，当达到所需要的液体重量时，该电子天秤106的重量信号，即传至微电脑(含控制电路)108，再向控制阀105下达停止供液的信号，进而达到液体计量目的。而依实际需要，通常一较具规模的生产厂商，其上述的液体自动计量控制装置，大抵集合数十至上百个贮存管10与输液管104，以构成一较实用的液体自动计量装置。

但上述装置的缺点在于：其设备为较复杂且仅适用于低粘稠度的液体。此外，由该输液管104内的液体无法流回贮存筒10，因此，会在输液管104内造成沉淀。即使电子天秤106的计量准确，但实际上由于前述的管内沉淀物已造成了误差，故所得的液体自动计量的结果，并非人们所预期的。虽然上述的装置可借助输液管104的部份排放的控制，以降低自动计量的异常，但仍无法完全消除问题，相对地也造成了浪费与污染。且如果欲计量的物品系为粘稠度较高的液体时，上述的问题则更趋严重。

本实用新型的目的在于克服上述已有技术缺点和不足，提供一种无管式液体精密自动计量装置，该装置解决被测液体在输液管内易造成沉淀而引起计量上的误差问题，扩展仪器使用范围，既可测量低粘度液体也可适于高粘稠度液体的计量，以及进一步提高仪器的计量准确度。

本实用新型的任务是这样完成的：

本实用新型由一中心轴，为一水平设置的轴体，并由熟知的传动装置所驱动，而呈顺时针或逆时针旋转；

一个或一个以上的旋转盘，由一呈三边或三边以上的盘边所构成的盘体，其中央开具一盘孔，供中心轴穿越，并固定于其上，并可随中心轴旋转；

一个或一个以上贮存筒，分别固定在旋转盘的盘边上，贮存筒为一中空的筒体，可供容置液体，且其上方筒口外侧连结一可与筒口结合或分离的控制装置，供充填液体；且该控制装置设置一阀口供与前述的筒口相通，供气体进入或液体排放，该阀口借助由一控制开关所控制，将阀口开启或关闭；

一滑车装置，是由一台车借助控制介面的控制可沿着与中心轴平行设置的轨道上横向位移至所欲供料的贮存筒下方，其侧边纵向设一可上升或下降的升降架，该升降架上方另设一可左右位移的移动架，其中该移动架上设一接触开关，选择性地与前述的控制开关接触，以开启或关闭控制开关；

一电子天秤，设置于台车上；

一承受容器，设置于电子天秤上；

一控制介面及一微电脑，系将滑车装置及电子天秤的信号交由微电脑处理，其中所述的微电脑藉所输入的信号授予滑车装置及电子天秤，而另外的信号则控制中心轴于非自动计量时缓慢旋转，而当自动计量时则控制中心轴进行正转或反转，并以最快的速度找到正确的贮存筒，并使其阀朝下，再经由接触开关与控制其导通，使阀口开启，以进行液体自动计量。

下面结合附图及实施例的对本实用新型进行详细说明：

附图1：通常的液体自动计量装置示意图。

附图2：本实用新型无管式液体精密自动计量装置的配置示意图。

附图3：本实用新型贮存筒的剖面示意图。

附图4：本实用新型贮存筒欲排放液体时的动作图。

附图5：本实用新型贮存筒正在排放液体时动用图。

附图6：本实用新型无管式液体自动计量装置的另一实施例示意图。

附图7：本实用新型气体压缩管路的另一实施例示意图。

图面说明如下：

中心轴      1     旋转盘   2     贮存筒      3

滑车装置    4     电子天秤 5     承受容器    6

控制介面    7     微电脑   8     气体压缩管路9

盘边        21    盘孔     22    固定钩      23

筒口        31    控制装置 32    台车        41

轨道        42    升降架   43    移动架      44

输气管      91    接口     92    控制阀      93

液体贮存筒  10

磁性搅拌子  101   马达     102

磁铁块      103   输液管   104

控制阀      105   电子天秤 106

容器        107   微电脑   108

钩端        231

阀口        321   电磁阀   322

电磁阀线圈  323   接线     324，325

电极片      326   电极环   327

外壳        328   下电磁棒 441

上电磁棒    442

如图所示，本实用新型提供的无管式液体精密自动计量装置主要由一中心轴1，一或一个以上的旋转盘2，一或一个以上的贮存筒3，一滑车装置4，一电子天秤5，一承受容器6，一控制介面7及一微电脑8所组合而成。

其中，中心轴1为一呈水平设置的轴体，它由熟知的传动装置所驱动而可呈顺时针或定逆时针方向旋转。并可经由一定位探测器(熟知的，未以予图示)判断，使中心轴1呈逆向或顺向旋转。

旋转盘2为一呈多边形的盘体，其各盘边21上两侧得分别设置一固定钩23，可夹持后叙的贮存筒3，而为使旋转盘2可同步随著中心轴1旋转，故其中央得开具一盘孔22，以供中心轴1之穿越，同时旋转盘2得以藉中心轴1的转动，而呈顺或逆时针旋转。

贮存筒3为一中空的筒体，以盛各种不同的液体，并装设在旋转盘2的各盘边21上，请参阅图2及图3，本实用新型发明的贮存筒3还别于已往的，其在于上方的筒口31外侧连结一控制装置32，该控制装置32可与筒口31分离或结合，以填充液体，且其中央开具一阀口321，而与筒口31相通，它为液体排放及压缩气体进入的通道。且该控制装置32内设一电磁阀322，其电磁阀线圈323分别具一接线324连结近阀口321处的电极片326，而另一接线325则连接于控制装置32外围的电极环327，形成正、负极的通路。且所述的控制开关的电极片326及电极环327之间的控制装置32的外壳328由绝缘材料所制成，以避免电极片326与电极环327短路。

滑车装置4，为一熟知的装置，诸如，说明发明人所拥有的EP-0-0446398号专利案中，其主要借助由一台车41，可沿着与中心轴1平行设置的轨道42上呈横向位移，而为使滑车装置4得以承接贮存筒3所排放的液体或对贮存筒3送入加压气体。故台车41的侧边纵向垂设一升降架43，它由控制介面7所控制，而借助气压缸或油压缸等组件的运作，而使其上方可水平位移的移动架44可上下位移。而本滑车装置4区别于已往的，端在于该可水平位移的移动架44内设置一接触开关，它由一下电极棒441，供与前述的电极片326接触，且移动架44上方设置一上电极棒442，供与前述的电极环327接触，以分别形成电路的连结，进而得以控制电磁阀322的断通，当电磁阀322处于ON状态时，该阀口321即呈开启状，以排放液体或供气体的进入；而当电磁阀322处于OFF状态时，该阀口321即呈关闭状，此时即不再供料。且所述的下电极棒441及上电极棒442以具有弹性且导电性良好的金属制成为佳。

如图6所示，是本实用新型接触开关的另一实施例示意图，其中，前述的旋转盘2与固定钩23均为导电性良好的金属所制成，且各固定钩23的钩端231与控制开关的电极环327恒常地保持接触，而形成一共同的接地极。因此，如上述的移动架44的上电极棒442则可省略。所以欲将阀口321开启时，仅需将连结于移动架44的下电极棒441横向位移，并与电极片326形成接触，即可将阀口321开启。

贮存筒3仅有一阀口321，当周围环境的压力大于筒体内的压力或液体为粘稠度较高者，此时，液体即无法顺利排出。请参阅图4及图5，其解决办法在于，在移动架44内增设一气体压缩管路9，该管路9可在移动架44内呈水平位移，其主要由一输气管91，穿越过移动架44，其一端具一呈漏斗状接口92，供与阀口321枢接。而输气管91的另侧则具一控制阀93，以控制气体的断通，而控制阀93的另一端管路则连结通常的气体压缩器械。其中所述的气体，以空气或不易与该液体产生化学变化的惰性气体为佳。

如图7所示者，该气体压缩路9是设置在旋转盘2的上方，并可呈横向与纵向位移，欲加压的贮存筒3可在旋转盘2的上方先行加压后，然后再随旋转盘2向上旋转至定位后，当接触开关与控制开关相接触时，则阀口321呈ON之状态，此时液体即流出，并减少作业时间。

如欲使贮存筒3得以顺利排液时请参阅图4及图7所示，位于移动架44侧方或旋转盘2上方的气压缩管路9的输气管91位移，使接口92与阀口321互为枢接后，使经压缩后的气体通过控制阀93，输气管91及阀口321，以进入贮存筒3内，以增加筒内的气压。请再参阅图5，当贮存筒筒3内的气体大于周围环境的气压，此时，输气管91回缩。而筒内3液体则通过阀口321，并向下排出。此时，升降架43及移动架44会相对位移，使下电极棒441与电极片326形成接触，而上电极棒442与电极环327接触，以形成电路导通。或如图6所示，电极环327经由钩端321的接触，并经由旋转盘2的接触，而成为一回路，而下电极棒441与电极片326接触后，亦形成电路的导通。而将阀口321开启，而筒内3液体则通过阀口321，并向下排出。

电子天秤5置于台车41上，对所排放的液体进行称重，当到达所预设的重量时，则发出信号给控制介面7，再经由控制介面7将信息传递给微电脑8，其经判断后由微电脑8下达命令，使移动架44位移，并将其上的上下电极棒422，421分别与电极环327，电极片326分离，使电磁阀322呈OFF状态，而将阀口321关闭，则贮存筒3不再供料。

承受容器6是通常的盛料筒，其置于电子天秤5上，用以承接液体。

控制介面7主要是接受滑车装置4，电子天秤5及气体压缩管路9的信号交由微电脑8处理，并由微电脑8将处理的结果透过控制介面7而运用，得以分别控制滑车装置4移动到下一个位置，升降架43的升或降，移动架44的左右位移，电子天秤5下一个欲称重的重量，气体压缩管路9的上下左右位移及通/断气，以及控制中心轴1的正或反转，并以最快的速度选择下一个贮存筒3。

微电脑8接受控制介面7的信号，而加以判断，使其得以借助资料的输入，选择所欲配料的液体、位置、重量等资料信号回授给控制介面7，使其由信号的输出而加以控制上述的元件或装置。

请再参阅图2及图5，其中，中心轴1通过一个或一个以上的旋转盘2的盘孔22，使各旋转盘2固设于中心轴1上，而各旋转盘2上具有三个或三个以上的盘边21，且各盘边21两侧向外延伸的固定钩23则各自夹合一贮存筒3，以形成一星形轮。由于一中心轴1上串接若干个旋转盘2，以形成一水平长柱形的数十只到上百只液体贮存筒3的旋转供料系统。

当未进行计量供料时，中心轴1会慢速旋转，并使旋转盘2也随之同步旋转，进而使各贮存筒3也随之旋转，相对地各贮存筒3内的液体亦因旋转的关系，而达到搅拌的效果。

当欲进行自动计量供料时，微电脑8会下达命令予控制介面7，再经由控制介面7将信号传给中心轴1，并由其轴上的定位探测器判断，使中心轴1进行正转或反转，并以最快的速度找到欲供料的贮存筒3，并将正确的贮存筒3朝下，准备供料计量。此时，控制介面7也将信号传给滑车装置4，使其沿着轨道42位置至所选定的贮存筒3下方，然后升降架43及移动架44自动调整到最适合的位置，使其下电极棒441与电极片形成接触，而上电极棒442则与电极环327接触，使控制装置3的电磁阀322将阀口321开启，而在此气体压缩管路9的接口92则与阀口321枢接，并对欲供料的贮存筒3内进行气体加压作业，直到筒体3内的压力大于周围环境压力后，气体压缩管路9回缩，此时，筒内液体则通过阀口321，并由承受容器6承接。

当承受容器6的液体重量到达预设值时，电子天秤5会将此一信号透过控制介面7而由微电脑8处理，并下达停止供料之命令，以便进行如上述液体自动计量作业的其他供料步骤。

如上所述的是本实用新型较佳的实施例，诸如气体加压管路9的位置改变，以及接触方式的改变也均涵盖在本实用新型范围内。

本实用新型的优点在于：

(一)不存在贮存筒管线复杂的问题，由于本实用新型的贮存筒无需另行设置输液管，故无输液管内沉淀问题产生。

(二)无需使用额外的搅拌设备，由于本实用新型在未使用时，中心轴会缓慢地旋转，同时也带动贮存筒内的液体于其内搅动，故无需使用额外的搅拌设备来防止液体沉淀的现象。

(三)粘稠度高的液体更为适用，由于本实用新型得加置一气体加压管路，可直接对贮存筒内的粘稠度较高的液体进行加压，以利其排出。

(四)计量准确度高，由于无前述输液管内沉淀及粘稠度高的液体搅拌不均匀等问题，故自动计量后的结果准确度高于相关装置。

本实用新型叙述的是较佳实施例之一，凡从本实用新型构思出发而进行局部变更或修饰，皆属于本实用新型权利范围内。

Claims (17)

1.一种无管式液体自动计量装置，其特征在于包括：

一中心轴，为一水平设置的轴体，并由传动装置所驱动，而呈顺时钟或逆时钟旋转；

一个或一个以上的旋转盘，由一呈三边或三边以上的盘边所构成的盘体，其中央开具一盘孔，供中心轴穿越，并固定于其上，并可随中心轴旋转；

一个或一个以上贮存筒，分别固定在旋转盘的盘边上，其系为一中空的可供容置液体的筒体，且其上方筒口外侧连结一可与筒口结合或分离的供充填液体的控制装置，且该控制装置设置一阀口并与筒口相通；该阀口借助一控制开关控制阀口开启或关闭；

一滑车装置，是由一台车借助控制介面的控制可沿着与中心轴平行设置的轨道上横向位移至所欲供料的贮存筒下方，其侧边纵向设一可上升或下降的升降架，且该升降架上方另设一可左右位移的移动架，其中该移动架上设一接触开关，选择性地与前述之控制开关接触，以开启或关闭该控制开关；

一电子天秤设置于台车上；

一承受容器设置于电子天秤上；

一控制介面及一微电脑，系将滑车装置及电子天秤之信号交由微电脑处理，其中所述的微电脑将所选择配料的液体、位置及重量等信号，回授予滑车装置及电子天秤，而另外的信号则控制中心轴于非自动计量时缓慢旋转，而当自动计量时则控制中心轴时进行正转或反转，并以最快的速度找到正确的贮存筒，并使其阀口朝下，再经由接触开关与控制开关的导通，使阀口开启，以进行液体自动计理作业。

2.如权利要求1所述的无管式液体自动计量装置，其特征在于：各盘缘之两侧分别向外延伸一组固定钩。

3.如权利要求1所述的无管式液体自动计量装置，其特征在于：所述的控制装置，其内设一电磁阀及一电磁阀线圈，该电磁阀线圈分别连接权利要求1中的控制开关。

4.如权利要求1或3所述的无管式液体自动计量装置，其特征在于：所述的控制开关是在接近阀口处设一电极片，而控制装置之外围则设一电极环，且该电极片与电极环间有一绝缘外壳。

5.如权利要求1所述的无管式液体自动计量装置，其特征在于：升降架由气压缸或油压缸控制升降。

6.如权利要求1所述的无管式液体自动计量装置，其特征在于：移动架由气压缸或油压缸控制左右位移。

7.如权利要求1所述的无管式液体自动计量装置，其特征在于：接触开关在移动架上各自延伸一上电极棒及一下电极棒，并分别与电极环与电极片接触。

8.如权利要求1所述的无管式液体自动计量装置，其特征在于：所述旋转盘及固定钩由金属所制成，且固定钩端部的钩端，与控制开关的电极环接触，以形成负极回路，而所述的下电极棒则可选择性地与电极片接触。

9.如权利要求7或8所述的无管式液体自动计量装置，其特征在于：上电极棒及一下电极棒由具有弹性且导电性良好的金属制成。

10.如权利要求1所述的无管式液体自动计量装置，其特征在于：在滑车装置上或旋转盘的上方另设一气体加压管路，其主要借助由一输气管的一侧有漏斗状的接口，供与阀口枢接，另侧则具有一控制阀由控制介面所控制，欲使用时输气管伸出，使接口与阀口相接，随后加压后的气体则充入贮存筒内，直到筒内压力大于周围环境压力后，输气管缩回。

11.如权利要求10所述的无管式液体自动计量装置，其特征在于：所述气体以空气或惰性气体为佳。

12.一种无管式液体贮存筒，其特征在于包括：一可容置液体的中空筒体，其上方筒口外侧连结一可与筒口结合或分离的控制装置；该控制装置设置一阀口供与前述筒口相通，可供气体进入或液体排放；所述的控制装置内设一电磁阀与一电磁阀线圈，并分别接线与所述的控制开关连结，当控制开关接通时，则阀口开启，将气体导入筒内或将液体排出筒外，当控制开关断通时，则阀口关闭。

13.如权利要求12所述的无管式液体贮存筒，其特征在于：所述控制开关是在近阀口处设一电极片，而控制装置的外围则设一电极环，且该电极片与电极环间具有一绝缘外壳。

14.如权利要求12或13所述的无管式液体贮存筒，其特征在于：控制装置外另设一接触开关，各自延伸一上电极棒及一下电极棒，并分别与电极环与电极片接触。

15.如权利要求14所述的无管式液体贮存筒，其特征在于：上电极棒及一下电极棒是由具有弹性且导电性良好的金属所制成。

16.如权利要求12所述的无管式液体贮存筒，其特征在于：在控制装置外侧另设一气体加压管路，其借助由一输气管的一侧具有漏斗状接口，供与阀口枢接，另一侧则具有一控制阀由控制介面所控制，欲使用时输气管伸出，使接口与阀口相接，随后加压后的气体则充入贮存筒内，直到筒内压力大于周围环境压力后，输气管回缩，即可使筒内液体排出。

17.如权利要求16所述无管式液体贮存筒，其特征在于：所述气体以空气或惰性气体为佳。

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