CN86200978U - 小流量可调定量给液机 - Google Patents

Abstract

小流量可调定量给液机，它适用于小流量范围(低至每分钟几毫升)工业用药液的定量给液。如图1所示，采用带非导磁圆套和圆锥形固定铁芯的特殊结构电流控制式电磁铁，控制具有良好的排渣能力的罩式阀，改变窄槽形阀孔的开度，采用连续或开关式控制，配上自翻式定量器，采用一台微型计算机控制多台给液机或采用单台脉冲时间控制器，实现准确定量控制。结构简单，接线少，工作可靠，维护方便，实用性强。

Description

本实用新型涉及一种小流量范围（低至每分钟几毫升）含有悬浮颗粒、小量杂质、粘度变化大和具有腐蚀性工业用药液的定量给液机。

微小流量的定量控制是许多工业部门迫切需要解决的问题，例如选矿、冶金萃取和水处理等许多工艺过程中，药液消耗量占生产成本很大的比重，给液的准确性直接影响产品质量和回收率。由于工业用药液多含有杂质，且具有不同的腐蚀性，一般的给液设备在小流量范围皆难以达到准确性，通常只有使用昂贵的容积式可调定量泵才能满足要求，但在小流量偏低值时，由于存在泄漏问题而不准确，泄漏量可占计量值的很大比重。加强密封又受药液纯度的影响，含渣药液可使这种密封无效。如果对药液进行精细的过滤，因工业用药液的含渣（杂质）量常达1～3％以上，就带来清洗过滤器的繁重负担，附加的过滤装置体积和占用厂房面积大，清洗和维护量大，因而生产系统中不宜采用。对采用活塞型的可调定量泵，大多采用调节行程来调节流量，具有进排液阀，在有硬性含渣时，进排液阀有泄漏，且活塞会因磨损而间隙变大，因而有较大的维修量。

本实用新型的目的是提供一种结构简单的小流量可调定量给液机，可用于含渣的药剂，且适用的流量范围广，成本低，在工业小流量给液中取代结构复杂的可调定量泵，提供可靠准确的定量控制。

本实用新型的目的是这样实现的：利用一种特殊结构的电流控制式电磁铁，垂直移动一个罩式阀，改变所遮盖的不动阀芯上竖直槽形窄孔的大小，从而改变流量，配合自翻式定量器，采用微型计算机或单台脉冲时间控制器进行控制，实现准确定量。

附图的简要说明：

图1是小流量可调定量给液机的结构主视图

图2是电流控制式电磁铁端部结构示意图

图3是计算机控制式电路框图

图4是单台脉冲时间控制器控制电路框图。

参见图1，本实用新型由电流控制式电磁铁〔1～7〕，罩式阀〔8～11〕，自翻式定量器〔12～14〕以及控制电路四个部分组成。

第一部分为电流控制式电磁铁，它具有铁芯行程和线圈电流（直流）近似成正比关系。通用的电磁铁设计为静铁芯，动铁芯、线圈骨架和线圈组成，线圈通电后，动铁芯向静铁芯移动，距离愈近，磁通密度愈大，吸力与距离的平方成反比，以致迅速移动到行程的终点，在线圈断电时，依靠动铁芯的重力或者弹簧反作用力迅速返回原位，因此为两位置动作。本实用新型采用的电磁铁如图1所示，为了获得连续的电流——行程控制特性，其静铁芯由外套〔6〕，上静铁芯〔2〕和下静铁芯〔7〕所组成。线圈〔4〕为环形，外面为静铁芯管形外套〔6〕，上下静铁芯皆有一部分伸入环形线圈中心孔内，伸入部分加工成圆锥形状，在两个圆锥部分之间是非导磁的圆套〔3〕，在上下静铁芯的内孔中装入动铁芯〔5〕，两端伸出动铁芯的园杆〔19〕为附装上的非导磁金属圆杆。动铁芯〔5〕上端圆杆与上静铁芯上部凹形垫圈相配，其凹形垫圈上装有弹簧〔1〕，依靠凹形垫圈〔17〕压缩一个弹簧，弹簧〔1〕上端装有保护罩〔16〕，兼有承受弹簧力的作用。上静铁芯〔2〕的中心圆孔底部装有非导磁金属垫〔18〕。动铁芯〔5〕下端圆杆伸出静铁芯〔7〕后装有密封环， 以防液体进入动铁芯和静铁芯之间。

电流控制式电磁铁的控制过程如下：当动铁芯〔5〕向固定静铁芯〔2〕的圆锥内部移动时，由于侧面圆锥磁路分流作用增大，在所选尺寸适当时，能使动铁芯端部磁通密度以及电磁吸力近似不变，在改变线圈电流时，能做到电磁吸力与电流近似成正比。在弹簧〔1〕的线性反作用力施加在动铁芯端部时，电流与弹簧的压缩量（铁芯位移）相应亦成正比。由图2可知，影响该特性的结构特征有D₁，D₂，X，X′，y，y′，Z，Z′，δ等，其中：D₁－动铁芯〔5〕外径，D₂－静铁芯〔2〕圆锥部分根部直径，X－静铁芯〔2〕内孔深度，X′－静铁芯〔2〕圆锥部分高度，y′－静铁芯〔2〕内孔底部非导磁垫片〔18〕厚度，y－静铁芯〔2〕内孔除去非导垫片〔18〕后的实际深度Y＝X－y′，Z′－静铁芯〔2〕圆锥顶部宽，Z－动铁芯外圆面与静铁芯圆锥部分根部圆面的垂直距离。δ－动铁芯与静铁芯圆柱部分间隙。

取D₁／D₂＝0.8，X′／X＝0.8，Z′／Z＝0.1和适当的δ值，在行程L处在y的范围内为线性区，当动铁芯移近到圆锥底部，会出现一非线性区y′（约2毫米），垫以非导磁材料，限制动铁芯进入该非线性区。

第二部分为罩式阀，由一圆筒形阀罩〔8〕，圆柱形阀芯〔9〕，圆形支架〔10〕和漏斗〔11〕组成。阀罩〔8〕与动铁芯下端伸出圆杆用螺纹联结，用螺母固定，随同动铁芯移动。圆筒形阀罩上部有气孔，以利于阀罩移动。阀芯〔9〕固定在支架〔10〕上，其上A为液体入口孔，B为液体出口孔，该B孔为长形窄孔，当动铁芯带动阀罩上下移动时，B孔的开度改变，阻力改变，实现了流量调节。支架〔10〕上部与电磁铁静铁芯〔7〕用螺钉固定，同时在支架〔10〕 与静铁芯〔7〕之间装有带密封环的垫圈，防止药液流入电磁铁。其支架〔10〕下部开有四个与漏斗〔11〕相通的圆形孔，液体流出B孔后，通过此孔流入漏斗〔11〕，漏斗〔11〕由阀芯〔9〕和支架〔10〕卡住，与阀芯〔9〕间用密封环密封。C孔为漏斗〔11〕的出液孔。

第三部分为自翻式定量器，由翻斗〔12〕，转轴〔13〕，和液箱〔14〕组成。液箱为圆形或方形，转轴〔13〕支承在液箱内的固定支架上，可自由转动。翻斗固定在转轴上，其断面为三角形，由隔板分隔为容积相等的两个定量斗。药液由C孔流出后，注入定量斗中，图1中位置为右边翻斗装液。P₁和P₂分别为自翻式定量器自重和装入液体重量，G₁和G₂为重心，γ₁和γ₂分别为重心G₁和G₂至转轴〔13〕的水平距离，当P₂γ₂＜P₁γ₁时，容器稳定装载；当P₂γ₂＞P₁γ₁时，容器绕轴〔13〕的中心自动翻转，接着另一斗开始装载计量。翻转的同时由装于转轴上电气开关发出脉冲信号，送给图3或图4电路执行流量控制。

第四部分为控制电路。如图3和图4所示。图3中为计算机控制式电路，一台计算机控制多台小流量给液机。R为可调电压源，直接向电磁铁线圈CS供电，微型计算机MC接受给定值信号g，又通过接口电路H接受定量器翻转信号S，进行处理后控制可调电压源R，实现罩式阀位置控制，CRT显示流量和液耗量，PR为打印机，打印输出。图4中为单台小流量控制电路，采用时间控制式定量方式。KK为时间脉冲控制器，经双稳态触发器B，放大器F控制电磁铁线圈CS。实际翻转信号和KK的时间脉冲信号皆送至触发器B，前者控制罩式阀的关闭（或部分关），后者控制罩式阀的开启（全开），阀流量保证定量器翻转信号总在KK的开阀脉冲信号之后接续来到，从而实现罩式阀的定时开、定量关特性。因此调节KK时间脉冲间隔 就实现了流量的定值调节，这种电路可得到每分钟几毫升的流量。

本实用新型具有如下优点：（1）定量控制准确、准确度为1％。（2）适用微小流量，可低至每分钟几个毫升，如选矿过程的起泡剂。而采用一般可调定量泵难以达到这样低的流量控制性能。（3）由于采用罩式阀和自翻式定量器可用于腐蚀性液体以及含悬浮物和少量杂质的情况，因而降低了对液体过滤的要求，减少了药液系统的维护工作量。（4）结构和接线简单，线路省，造价低，维护方便，工作可靠。（5）便于计算机控制，调节灵活。

本实用新型适用于选矿、水处理、冶金萃取等许多工艺过程中药剂量的准确控制。

Claims (4)

1、一种适用于小流量工业用药液定量给液机，其特征在于由电流控制式电磁铁，罩式阀和自翻式定量器及控制电路组成，电流式控制式电磁铁固定在罩式阀支架上，药液由罩式阀漏斗出液孔流入自翻式定量器，采用计算机或时间脉冲器控制。

2、据权利要求1所述的给液机，其特征在于电流控制式电磁铁上下静铁芯在线圈内伸入部分皆为中空圆锥形，在上静铁芯中心圆孔底面装有非导磁金属垫，在上下静铁芯之间有非导磁圆套，动铁芯上装有非导磁金属圆杆从动铁芯两端伸出，动铁芯上端圆杆与上静铁芯上部凹形垫圈相配，其凹形垫圈上装有弹簧，弹簧上端装有保护罩，动铁芯下端圆杆伸出下静铁芯后装有密封环。

3、据权利要求1所述的给液机，其特征在于罩式阀由阀罩、阀芯、支架和漏斗组成，阀罩与电磁铁动铁芯下端伸出圆杆用螺纹固定，阀罩上部有气孔，阀芯上有液体入口孔和出口孔，阀芯固定在支架上，支架下部有四个与漏斗相通的圆形孔，漏斗上有出液孔，漏斗由阀芯和支架卡住，与阀芯间用密封环密封。

4、据权利要求1所述的给液机，其特征在于自翻式定量器由翻斗，转轴和液箱组成，转轴支承在液箱内的固定支架上，翻斗固定在转轴上，其断面为三角形，由隔板分隔为容积相等的两个定量斗。

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