一种用于控制液体横向均匀性的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于控制液体横向均匀性的装置及方法，包括喷洒杆、至少两个喷洒组件和控制器，所述喷洒杆为中空结构，用于接收液体；各喷洒组件均包括喷嘴、喷洒阀和压力传感器，所述喷嘴的入口位于所述喷洒杆内；所述喷洒阀与喷嘴的入口相连，用于控制喷嘴的入口与喷洒杆内部的连通状态；所述压力传感器设于所述喷嘴的入口处，用于检测所述喷嘴入口处的压力值；所述控制器分别与各喷洒组件中的喷洒阀和压力传感器相连，根据接收到的各压力传感器发送的压力信号值以及内置的液体总流量值控制与各喷嘴对应的喷洒阀的占空比，基于该占空比控制喷洒阀的关闭与开启。本发明专利技术能够实现各喷洒组件喷洒流量的自动化调节与控制，实现液体横向均匀性控制。

A device and method for controlling transverse homogeneity of liquid

【技术实现步骤摘要】
一种用于控制液体横向均匀性的装置及方法
本专利技术属于泡沫沥青就地冷再生施工机械
，具体涉及一种用于控制液体横向均匀性的装置及方法，尤其涉及一种用于控制泡沫沥青横向均匀性的装置、系统及方法。
技术介绍
随着经济的发展，每年有大量的沥青道路需要改建或者扩建，由此产生的大量废弃沥青对环境造成了严重的影响；随着人们对道路环保意识的不断提高，泡沫沥青冷再生技术应运而生。泡沫沥青冷再生技术作为一种环保型施工方案，通过现场铣刨沥青废料，再喷入一定比例的泡沫沥青进行搅拌后现场摊铺成型。泡沫沥青的喷洒横向均匀性直接决定了沥青路面的摊铺效果，目前泡沫沥青的喷洒装置通常为单端式发泡梁，即沥青从发泡梁一端进入，经过若干个喷洒口将沥青喷洒至施工作业面，由于沥青为高粘液态，阻力较大，沥青沿管路会产生一定的压力损失，沥青每流过一个喷嘴，流量就要重新分配一次，沥青的压力、速度、质量都要发送变化，导致各个喷嘴的流量分布不均，沥青流量沿发泡梁沥青流动方向逐渐减小，造成较大的横向均匀性，最终导致路面沥青的不均匀分布，影响路面受力的横向均匀性，大大降低路面的使用寿命。目前主要通过选择恰当的沥青喷嘴，根据压力分布特性，设计不同的喷嘴尺寸，以改变各个喷嘴处的阻力状态，进而实现沥青喷洒的流量一致性的提升。由于沥青的压力特性与沥青温度、粘度等因素有关，单一的改变沥青喷嘴难以实现沥青量的准确再分布与控制，当喷嘴加工存在加工误差时，对喷洒横向均匀性的效果提升效果不佳。公开号为US6565281B2的美国专利技术专利公开了一种用于铺设道路的装置和用于生产泡沫沥青的装置，沥青从发泡梁单端进入，发泡梁上分布若干沥青喷洒口，配合水喷洒口、压缩空气口，实现沥青、水量、空气的同步喷洒，这种方式可以保证在一个喷口的喷洒效果，由于沥青沿发泡梁的压力损失，导致各个沥青喷洒口流量的不一致，具体参见图1。申请号为CN201810067137.7的中国专利技术专利申请中公开了一种改变喷洒口喷洒孔径的结构，根据沥青压力的不同在恰当的位置选择合适的喷嘴尺寸。这种方式在一定程度上会提升沥青的喷洒横向均匀性，但是沥青压力分布的影响因素较多，除了喷嘴尺寸外还受沥青种类、温度、沥青粘度、喷嘴加工精度的影响，难以适应复杂多变的施工现场，喷洒横向均匀性难以保证，具体参见图2。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出一种用于控制泡沫沥青横向均匀性的装置、系统及方法，。为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：第一方面，本专利技术提供了一种用于控制液体横向均匀性的装置，包括：喷洒杆，所述喷洒杆为中空结构，用于接收液体；至少两个喷洒组件，各喷洒组件均包括喷嘴、喷洒阀和压力传感器，所述喷嘴的入口位于所述喷洒杆内；所述喷洒阀与喷嘴的入口相连，用于控制喷嘴的入口与喷洒杆内部的连通状态；所述压力传感器设于所述喷嘴的入口处，用于检测所述喷嘴入口处的压力值；控制器，所述控制器分别与各喷洒组件中的喷洒阀和压力传感器相连，根据接收到的各压力传感器发送的压力信号值以及内置的液体总流量值计算与各喷嘴对应的喷洒阀的占空比，基于该占空比控制喷洒阀的关闭与开启。作为本专利技术的进一步改进，所述装置还包括泵单元，所述泵单元包括计量泵、驱动马达和马达转速传感器；所述计量泵与驱动马达相连，由驱动马达驱动转动，其输出端与喷洒杆的输入端相连；所述马达转速传感器分别与所述计量泵和控制器相连，获取计量泵的转速，转换成液体的实际总流量后发送至控制器；所述控制器根据接收到的液体的实际总流量数据控制驱动马达的转速。作为本专利技术的进一步改进，所述装置还包括流量传感器，所述流量传感器设于所述泵单元的输出端口处，其输出端与所述控制器相连，输出液体的实际总流量至控制器；所述控制器根据接收到的液体的实际总流量和各压力传感器发送的压力信号值计算各喷洒阀的占空比，基于该占空比控制喷洒阀的关闭与开启，和/或根据接收到的液体的实际总流量与设定的流量值进行对比，根据对比结果控制驱动马达的转速。作为本专利技术的进一步改进，所述控制器控制各喷洒阀的占空比的计算公式为：γn＝(Q/n)/qi*100％式中，Q为液体的实际总流量或者内置的液体总流量值；n为喷嘴个数；qi为每个喷嘴的实际流量，所述每个喷嘴的实际流量根据压力-流量关系表获得。作为本专利技术的进一步改进，所述流量传感器为自发热流量传感器；或者所述流量传感器的外部设有加热片。作为本专利技术的进一步改进，所述装置还包括温度传感器，所述温度传感器设于所述喷洒杆内，其输出端与控制器相连，用于获取液体的实时温度。作为本专利技术的进一步改进，所述装置还包括输入单元和显示单元；所述输入单元的输出端与所述控制器的输入端相连，用于进行参数设置；所述显示单元的输入端与所述控制器的输出端相连，用于显示装置中检测到的数据。第二方面，本专利技术还提供了一种用于控制液体横向均匀性的方法，包括以下步骤：采集位于各喷嘴入口处的压力传感器的输出压力信号值；根据接收到的各压力传感器发送的压力信号值以及内置的液体总流量值计算与各喷嘴对应的喷洒阀的占空比，基于该占空比控制喷洒阀的关闭与开启，使得喷洒杆内由泵单元输出的液体从各喷嘴处均匀流出。作为本专利技术的进一步改进，所述方法还包括：采集设于泵单元的输出端口处的流量传感器输出的液体的实际总流量，并根据接收到的液体的实际总流量和各压力传感器发送的压力信号值计算各喷洒阀的占空比，基于该占空比控制喷洒阀的关闭与开启，和/或根据接收到的液体的实际总流量与设定的流量值进行对比，根据对比结果控制泵单元中的驱动马达的转速。作为本专利技术的进一步改进，所述控制各喷洒阀的占空比的计算公式为：γn＝(Q/n)/qi*100％式中，Q为液体的实际总流量或者内置的泵单元输出的液体总流量值；n为喷嘴个数；qi为每个喷嘴的实际流量，所述每个喷嘴的实际流量根据压力-流量关系表获得。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术提出的控制液体横向均匀性的装置及方法，基于喷洒杆上各喷嘴处的压力监测，并对照压力-流量关系表，提出一种通过调节喷洒阀占空比实现单个喷嘴的喷洒流量精确控制的方法，通过适时调节各个喷洒阀占空比完成喷洒流量的自动化调节与控制，实现液体横向均匀性的控制。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中：图1为现有技术中的泡沫沥青集成发泡系统的结构示意图；图2为现有技术中的沥青发泡喷洒装置和沥青冷再生设备的结构示意图；图3为本专利技术一种实施例的液体横向均匀性控制系统的电控原理示意图；图4为本专利技术一种实施例的液体横向均匀性控制系统的整体结构示意图；图5为本专利技术一种实施例的液体流量控制示意图；图6为本专利技术一种实施例的液体横向均匀性控制方法流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术的保护范围。下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细的描述。由于现有技术中的泡沫沥青集成发泡系统采用单端式发泡梁结构，该结构虽然可以实现沥青发泡，但存在沥青压力损失，流量不均匀的问题。另外，现有的专利中通过改变各发泡梁上的喷洒喷嘴尺寸的方式改善喷洒横向均匀性，具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制液体横向均匀性的装置，其特征在于，包括：喷洒杆，所述喷洒杆为中空结构，用于接收液体；至少两个喷洒组件，各喷洒组件均包括喷嘴、喷洒阀和压力传感器，所述喷嘴的入口位于所述喷洒杆内；所述喷洒阀与喷嘴的入口相连，用于控制喷嘴的入口与喷洒杆内部的连通状态；所述压力传感器设于所述喷嘴的入口处，用于检测所述喷嘴入口处的压力值；控制器，所述控制器分别与各喷洒组件中的喷洒阀和压力传感器相连，根据接收到的各压力传感器发送的压力信号值以及内置的液体总流量值计算出与各喷嘴对应的喷洒阀的占空比，基于该占空比控制喷洒阀的关闭与开启。

【技术特征摘要】
1.一种用于控制液体横向均匀性的装置，其特征在于，包括：喷洒杆，所述喷洒杆为中空结构，用于接收液体；至少两个喷洒组件，各喷洒组件均包括喷嘴、喷洒阀和压力传感器，所述喷嘴的入口位于所述喷洒杆内；所述喷洒阀与喷嘴的入口相连，用于控制喷嘴的入口与喷洒杆内部的连通状态；所述压力传感器设于所述喷嘴的入口处，用于检测所述喷嘴入口处的压力值；控制器，所述控制器分别与各喷洒组件中的喷洒阀和压力传感器相连，根据接收到的各压力传感器发送的压力信号值以及内置的液体总流量值计算出与各喷嘴对应的喷洒阀的占空比，基于该占空比控制喷洒阀的关闭与开启。2.根据权利要求1所述的一种用于控制液体横向均匀性的装置，其特征在于：所述装置还包括泵单元，所述泵单元包括计量泵、驱动马达和马达转速传感器；所述计量泵与驱动马达相连，由驱动马达驱动转动，其输出端与喷洒杆的输入端相连；所述马达转速传感器分别与所述计量泵和控制器相连，获取计量泵的转速，转换成液体的实际总流量后发送至控制器；所述控制器根据接收到的液体的实际总流量数据控制驱动马达的转速。3.根据权利要求2所述的一种用于控制液体横向均匀性的装置，其特征在于：所述装置还包括流量传感器，所述流量传感器设于所述泵单元的输出端口处，其输出端与所述控制器相连，输出液体的实际总流量至控制器；所述控制器根据接收到的液体的实际总流量和各压力传感器发送的压力信号值计算各喷洒阀的占空比，基于该占空比控制喷洒阀的关闭与开启，和/或根据接收到的液体的实际总流量与设定的流量值进行对比，根据对比结果控制驱动马达的转速。4.根据权利要求3所述的一种用于控制液体横向均匀性的装置，其特征在于：所述控制器控制各喷洒阀的占空比的计算公式为：γn＝(Q/n)/qi*100％式中，Q为液体的实际总流量或者内置的液体总流量值；n为喷嘴个数；qi为每个喷嘴的实际流量...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵斌，刘浩，黄建华，沙洪伟，
申请(专利权)人：江苏徐工工程机械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32