一种非接触式液体灌装控制液位方法技术

本发明专利技术公开了一种非接触式液体灌装控制液位方法，属于灌装技术领域。它包括如下步骤：S1、在被灌装容器内置入测量导管，管口位于被灌装容器内指定高度；S2、进行灌装时，获取灌装液态物料达到被灌装容器指定高度后引起的测量导管内的压力变化；S3、压力变化达到设定值后发出信号停止灌装；S4、停止灌装后利用测量导管抽液，使被灌装容器内液态物料液位降至与管口平齐的高度。通过本发明专利技术的方法，灌装液态物料时，当被灌装容器内的液面升高至测量导管伸入端管口以后，引起测量导管管内压力的变化，从而触发信号，以此来控制灌装动作，保证所有的容器内被灌装的液态物料的液位高度相一致，达到了精确控制灌装液位高度的效果。

A non-contact liquid filling control method

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式液体灌装控制液位方法
本专利技术属于灌装技术，更具体地说，涉及一种非接触式液体灌装控制液位方法。
技术介绍
在饮料等行业的流水化生产线上，凡涉及到对液体的包装，大多采用灌装阀进行灌装，随着市场发展对产品各方面质量的要求越来越高，液体包装过程中，对灌装的液位高度的精度要求也越来越高，不少用户对液体灌装后液位高度的一致性提出了要求，这对于传统灌装方法是一个挑战。现有的液体灌装方法中，绝大多数厂家采用机械灌装阀进行液体的灌装，这种灌装方式因成本低、加工方便而广受喜爱，但是机械阀灌装精度差，灌装量难控制，且关阀过程时间长，容易造成灌装液位高度偏差大、浪费液态物料等现象，灌装产品难以满足市场需求；一些厂家还采用流量阀进行灌装，相比于机械阀，这种方式能精确控制灌装液态物料的流出量并及时关阀，精度要远高于机械阀，但流量阀成本很高，且仅能对流量精确控制，却无法对灌装容器内的液位高度精确控制，例如，对于玻璃瓶、陶瓷容器等，由于在制造过程中，内腔容积、形状有不可避免的误差，因此相同的液态物料流出量在这种容器中呈现的液位高度是不同的，仅依靠流量阀根本无法满足这类容器对灌装液位高度进行精确控制的要求，虽然现在市面上存在非接触式的光电液位检测器可以辅助阀体进行控制，但是无疑又增加了灌装装置的成本，且对于非透明的容器依然无法使用，适用范围小，高成本使其难以广泛推广使用。经检索，中国专利公开号：CN105217552A；公开日：2016年1月6日；公开了一种液体液态物料灌装控制装置及方法，包括灌装头、进料管和储料缸；进料管中间装有进料阀，进料管一端与灌装头连接，另一端输入需要灌装的液态物料，进料阀控制液态物料在进料管中的流通和截断；在法兰和进料阀之间的位置，进料管上设有一个支路，此支路与储料缸通过螺纹管连接；储料缸包含气腔和料腔两个腔，它们通过活塞密封隔离，气腔通过气管和控制阀连接，料腔与进料管相通；控制阀导入或者截断工业仪表风气或者大气。通过该申请案的灌装方法，虽然提高了灌装的速度以及灌装量的精度，但是仍无法对容器中灌装液面的高度进行一致性的精准控制。
技术实现思路
1、要解决的问题针对现有灌装方法无法准确控制液位高度的问题，本专利技术提供一种非接触式液体灌装控制液位方法，通过本方法，灌装液态物料时，当被灌装容器内的液面升高至测量导管伸入端管口所在高度以后，引起测量管内部压力的变化，从而触发信号，以此来控制灌装动作，保证所有的容器内被灌装的液态物料的液位高度相一致，达到了精确控制灌装液位高度的效果。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种非接触式液体灌装控制液位方法，包括如下步骤：S1、在被灌装容器内置入测量导管，管口位于被灌装容器内指定高度；S2、进行灌装时，获取灌装液态物料达到被灌装容器指定高度后引起的测量导管内的压力变化；S3、压力变化达到设定值后发出信号停止灌装。测量导管为一细长管路，一部分位于容器外，一部分置于容器中，置于容器中的测量导管的管口相对于被灌装容器的高度为固定值，位于容器外的测量导管的端部连接有压力传感器，以便于获取测量导管内压力变化情况，在灌装过程开始时，液态物料经容器瓶口进入容器中，落至容器内底部，液位开始上升，置于容器中的测量导管的管口处当灌装开始时无液体，此时测量导管内的压力为常压P0，压力传感器检测不到压力变化的信号，随着灌装过程的进行，容器内液位不断上涨，当液位上升至没过测量导管管口时，液位高出管口的那部分液体在大气压力的作用下，会部分液态物料进入测量导管的管口，在测量导管中形成具有一定高度的小液柱，此时，容器中液态物料的高度与测量导管中液态物料存在高度差ΔH，此时测量导管内的压力变化ΔP＝ρ液态物料·g·ΔH，其中ρ液态物料灌装的液态物料的密度，g为重力常数，这部分压力变化会被压力传感器检测到，为压力传感器设定一个触发值，当压力变化ΔP达到触发值时即触发压力传感器，发出控制信号控制灌装装置停止灌装。本申请的灌装方法，灌装过程全程均只有测量导管的管口会与容器中的液面接触，避免了传统灌装方法在灌装完毕撤走容器时被灌装装置带出液体影响液位高度情况的发生，整个灌装过程中灌装阀及其所连接的灌装管路不与被灌装容器接触，达到了非接触式灌装，减少了对灌装装置的维护成本。进一步地，还包括：S4、停止灌装后利用测量导管抽液，使被灌装容器内液态物料液位降至与管口平齐的高度。在灌装完成后，以固定高度的测量导管为依托，进行抽液操作，将高于测量导管管口的液态物料抽走，使得最终灌装完成后，容器内的液态物料高度均为测量导管伸入端管口面的高度，由此克服各种误差量带来的液面高度不一致的影响。进一步地，测量导管高度设置好后其位置固定不变，通过移动升降被灌装容器来控制管口位于被灌装容器内的高度。本方案中测量导管的高度在确定好后固定不变，每次灌装时，通过移动被灌装容器至测量导管正下方，然后升高被灌装容器，使测量导管在被灌装容器中的相对高度与前一次的相对高度一致，由此确保每次灌装时对液位控制的准确一致性。进一步地，S2步骤中，采用差压传感器获取测量导管内的压力变化。本方案选择使用差压传感器作为获取测量导管内压力变化的装置，差压传感器一检测端与测量导管连通，具体地说是与测量导管位于容器外的端部连通，另一检测端与外界环境连通，由此可以消除常压的变化造成的影响因素，进一步确保本方法控制液位高度的准确性。进一步地，通过将三通阀接入到测量导管上，其中两个流道口接入测量导管中，另一个流道口连通抽液管，转换三通阀实现抽液操作。三通阀设于容器外的测量导管上，三通阀处分为三路，两路连通测量导管，一路连通抽液管，在灌装液态物料时，三通阀使连通测量导管的两路互通，以便于差压传感器有效检测测量导管中的压力变化，灌装停止后，三通阀转换，使测量导管伸入容器口的部分与抽液管连通，进行抽液操作。进一步地，通过灌装单元实现灌装，所述灌装单元包括：输液管，其用于传输液态物料；控制阀，其设于输液管上，并与差压传感器信号连接；输液口，其为竖直设置的管道，侧壁与输液管出料的端部连通，底端用于排出液态物料。用于实现灌装操作的灌装单元由输液管、控制阀和输液口构成，输液管与液态物料原料罐连通，将液态物料向容器传输，控制阀设于输液管上控制液态物料的传输与停止，其中控制阀受到差压传感器信号的控制，当差压传感器发出停止信号时，及时关闭，切断液态物料的传输，输液口竖直设置，侧壁与输液管连通，液态物料流经输液管至输液口后，呈向下的趋势落下，最终从输液口的底端排出，本方案中输液口底部伸入容器口，防止液态物料落下时飞溅至容器外部，但无需伸入容器口太多，以免与灌装完成时的液态物料液面接触。进一步地，所述测量导管一端穿过所述输液口管路后伸入被灌装容器中。将部分测量导管与灌装单元总成为一体，将部分测量导管贯穿输液口设置，由于输液口为竖直设置的管道，测量导管可贯穿输液口的中空管路部分，从输液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非接触式液体灌装控制液位方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、在被灌装容器内置入测量导管(20)，管口位于被灌装容器内指定高度；/nS2、进行灌装时，获取灌装液态物料达到被灌装容器指定高度后引起的测量导管(20)内的压力变化；/nS3、压力变化达到设定值后发出信号停止灌装。/n

【技术特征摘要】
1.一种非接触式液体灌装控制液位方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在被灌装容器内置入测量导管(20)，管口位于被灌装容器内指定高度；
S2、进行灌装时，获取灌装液态物料达到被灌装容器指定高度后引起的测量导管(20)内的压力变化；
S3、压力变化达到设定值后发出信号停止灌装。


2.根据权利要求1所述的一种非接触式液体灌装控制液位方法，其特征在于，还包括：
S4、停止灌装后利用测量导管(20)抽液，使被灌装容器内液态物料液位降至与管口平齐的高度。


3.根据权利要求2所述的一种非接触式液体灌装控制液位方法，其特征在于：测量导管(20)高度设置好后其位置固定不变，通过移动升降被灌装容器来控制管口位于被灌装容器内的高度。


4.根据权利要求1所述的一种非接触式液体灌装控制液位方法，其特征在于：S2步骤中，采用差压传感器(21)获取测量导管(20)内的压力变化。


5.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭跃猛，
申请(专利权)人：安徽沛愉包装科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34