液体药罐灌装控制方法及液体药罐灌装系统技术方案

本发明专利技术提供了一种液体药罐灌装控制方法及液体药罐灌装系统，属于药液生产控制技术领域，所述方法包括获取灌装管道的注药流量系数，获取待灌装药罐在灌装后的预设药液高度、该药罐在灌装前的药液高度以及该药罐的尺寸数据信息；确定该药罐的灌装时间计算公式；确定该药罐的灌装时间；灌装作业，当灌装的作业时间达到所述灌装时间时，停止药液灌装作业，并获取药液灌装作业后的药液实际高度；若所述药液实际高度与所述预设药液高度的差值超出预设误差范围，则发出报警信号。本发明专利技术提供的液体药罐灌装控制方法，能够识别或者辅助操作者识别出该药罐灌装不足，防止后续生产质量问题。

Control method and filling system of liquid medicine tank

【技术实现步骤摘要】
液体药罐灌装控制方法及液体药罐灌装系统
本专利技术属于药液生产控制
，更具体地说，是涉及一种液体药罐灌装控制方法及液体药罐灌装系统。
技术介绍
在液体药罐灌装系统中，很多情况下要从药液池对多个并联设置的药罐一起灌装，长期使用之后很有可能会出现，在同等灌注时间下，由于灌装管道(进液管道)杂质沉淀导致个别药罐灌装不足或者无法灌装的情况，这种情况的发生会引发灌装系统的整体灌装效率低下等问题，同时操作者如果无法及时发现这些灌装不足的药罐，尤其是对于消毒液生产而言，灌装不足甚至还可能引发生产质量问题。为了解决这个问题，有的厂商采用在各管道上安装流量计来实时显示药罐内的加装药液容量，采用该技术虽然可以直观显示管道杂质沉淀情况，但在所有管道安装流量计的成本过于高昂，因此需要更经济的方法来解决这一问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种液体药罐灌装控制方法，旨在解决现有灌装控制方法无法有效识别灌装不足药罐的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种液体药罐灌装控制方法，包括：获取灌装管道的注药流量系数，获取待灌装药罐在灌装后的预设药液高度、该药罐在灌装前的药液高度以及该药罐的尺寸数据信息；依据管道流体力学中流量计算模型，确定该药罐的灌装时间计算公式；依据所述灌装时间计算公式、所述注药流量系数、所述预设药液高度以及所述尺寸数据信息确定该药罐的灌装时间；对该药罐进行药液灌装作业，当灌装的作业时间达到所述灌装时间时，停止药液灌装作业，并获取药液灌装作业后该药罐内的药液实际高度；若所述药液实际高度与所述预设药液高度的差值超出预设误差范围，则发出报警信号。进一步地，所述灌装时间计算公式为：其中，T为灌装时间，uc为注药流量系数，h预为预设药液高度，h前为该药罐灌装前的药液高度，s为该药罐的罐腔底面积，A为该药罐的注药管口的截面积,g为重力加速度常量，z为该药罐的高程差，所述高程差表示所述灌装管道的进液口端与出液口端在竖直方向上的高度差。进一步地，所述获取灌装管道的注药流量系数包括：获取灌装管道的长度、所述灌装管道的内径、局部水头损失以及所述灌装管道的内断面平均流速；依据管道流体力学中流量计算模型，确定注药流量系数计算公式；依据所述注药流量系数计算公式、所述灌装管道的长度、所述灌装管道的内径、所述局部水头损失以及所述内断面平均流速，得到所述注药流量系数。进一步地，所述注药流量系数计算公式为：其中，uc为注药流量系数，λ为沿程阻力系数，L为灌装管道的长度，d为灌装管道的内径，g为重力加速度常量，hw为水头损失，v为灌装管道的内断面平均流速。进一步地，所述获取水头损失包括：获取从药液池至该药罐的沿程水头损失，获取从药液池至该药罐的局部水头损失hm；依据管道流体力学中流量计算模型，确定水头损失计算公式：hw＝hf+hm其中，hw为水头损失，hf为沿程水头损失,hm为局部水头损失；依据所述沿程水头损失、所述局部水头损失和所述水头损失计算公式，得到所述水头损失系数。进一步地，所述获取从药池至该药罐的沿程水头损失包括：依据管道流体力学中流量计算模型，确定沿程水头损失计算公式：其中，hf为沿程水头损失,λ为沿程阻力系数，L为灌装管道的长度，d为灌装管道的内径，g为重力加速度常量，v为灌装管道的内断面平均流速；依据所述沿程水头损失计算公式、所述灌装管道的长度、所述灌装管道的内径以及所述灌装管道的内断面平均流速，得到所述沿程水头损失。进一步地，所述获取从药池至该药罐的局部水头损失包括：获取所述灌装管道的转弯半径以及第k个转弯处出口流速；依据管道流体力学中流量计算模型，确定局部水头损失计算公式：其中，hm为局部水头损失,n为灌装管道中的转弯数目，R为灌装管道的转弯半径，d为灌装管道的内径，g为重力加速度常量，vk为第k个转弯处出口流速；依据所述局部水头损失计算公式、所述灌装管道的内径、所述灌装管道的转弯半径以及所述第k个转弯处出口流速，得到所述局部水头损失。本专利技术的再一目的是提供一种液体药罐灌装系统，包括：药液池；药罐；灌装管道，用于连通所述药液池和所述药罐；第一阀门，用于控制所述灌装管道的通断；第一泵机，用于为所述灌装管道的药液提供动力；液位获取模块，用于实时获取所述药罐内的药液高度；以及控制模块，用于依据管道流体力学中流量计算模型，确定所述药罐的灌装时间计算公式并计算灌装时间，所述控制模块还用于与所述第一阀门、所述第一泵机和所述液位获取模块电性连接，并能够发出报警。本专利技术提供的液体药罐灌装控制方法的有益效果在于：与现有技术相比，可以通过在计算得出的灌装时间内对药罐进行灌注，并对比预设药液高度和药液实际高度，若预设药液高度和药液实际高度的差值超出误差范围，则识别或者辅助操作者识别出该药罐灌装不足，防止后续生产质量问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种液体药罐灌装控制方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的液体药罐灌装系统的示意图。图中：1、药液池；2、第一主管道；3、第一泵机；4、第二主管道；5、分支管道；6、第一阀门；7、药罐；8、液位获取模块；9、第二阀门；10、回液分支管道；11、第二回液主管道；12、第二泵机；13、第一回液主管道；14、控制模块；15、信号线。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。请参见图1和图2，现对本专利技术提供的一种液体药罐灌装控制方法进行说明。图1示出了本专利技术的一个实施例提供的一种液体药罐灌装控制方法的实现流程，其过程详述如下：在步骤S100中，获取灌装管道的注药流量系数、待灌装药罐7在灌装后的预设药液高度h预、该药罐7在灌装前的药液高度h前以及该药罐7的尺寸数据信息。其中，预设药液高度h预是预想给待灌装药罐灌装到的一个数值，其是一个已知量。灌装管道，顾名思义就是药液池1和该药罐7之间用于灌装药液的输液管道，灌装管道的注药流量系数和该药罐7的尺寸数据信息都是跟液体药罐灌装系统的硬件相关，是系统的自身属性，在液体药罐灌装系统建成后，这些参数也是已知量或者是在建设前就已经设计好的预设量。在步骤S200中，依据管道流体力学中流量计算模型，确定该药罐7的灌装时间计算公式，也就是说确定一个灌装时间与注药本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.液体药罐灌装控制方法，其特征在于，包括：/n获取灌装管道的注药流量系数，获取待灌装药罐在灌装后的预设药液高度、该药罐在灌装前的药液高度以及该药罐的尺寸数据信息；/n依据管道流体力学中流量计算模型，确定该药罐的灌装时间计算公式；/n依据所述灌装时间计算公式、所述注药流量系数、所述预设药液高度以及所述尺寸数据信息确定该药罐的灌装时间；/n对该药罐进行药液灌装作业，当灌装的作业时间达到所述灌装时间时，停止药液灌装作业，并获取药液灌装作业后该药罐内的药液实际高度；/n若所述药液实际高度与所述预设药液高度的差值超出预设误差范围，则发出报警信号。/n

【技术特征摘要】
1.液体药罐灌装控制方法，其特征在于，包括：
获取灌装管道的注药流量系数，获取待灌装药罐在灌装后的预设药液高度、该药罐在灌装前的药液高度以及该药罐的尺寸数据信息；
依据管道流体力学中流量计算模型，确定该药罐的灌装时间计算公式；
依据所述灌装时间计算公式、所述注药流量系数、所述预设药液高度以及所述尺寸数据信息确定该药罐的灌装时间；
对该药罐进行药液灌装作业，当灌装的作业时间达到所述灌装时间时，停止药液灌装作业，并获取药液灌装作业后该药罐内的药液实际高度；
若所述药液实际高度与所述预设药液高度的差值超出预设误差范围，则发出报警信号。


2.如权利要求1所述的液体药罐灌装控制方法，其特征在于，所述灌装时间计算公式为：



其中，T为灌装时间，uc为注药流量系数，h预为预设药液高度，h前为该药罐灌装前的药液高度，s为该药罐的罐腔底面积，A为该药罐的注药管口的截面积,g为重力加速度常量，z为该药罐的高程差，所述高程差表示所述灌装管道的进液口端与出液口端在竖直方向上的高度差。


3.如权利要求2所述的液体药罐灌装控制方法，其特征在于，所述获取灌装管道的注药流量系数包括：
获取灌装管道的长度、所述灌装管道的内径、局部水头损失以及所述灌装管道的内断面平均流速；
依据管道流体力学中流量计算模型，确定注药流量系数计算公式；
依据所述注药流量系数计算公式、所述灌装管道的长度、所述灌装管道的内径、所述局部水头损失以及所述内断面平均流速，得到所述注药流量系数。


4.如权利要求3所述的液体药罐灌装控制方法，其特征在于，所述注药流量系数计算公式为：



其中，uc为注药流量系数，λ为沿程阻力系数，L为灌装管道的长度，d为灌装管道的内径，g为重力加速度常量，hw为水头损失，v为灌装管道的内断面平均流速。


5.如权利要求4所述的液体药罐灌装控制方法，其特征在于，所述获取水头损失包括：
获取从药液池至该药罐的沿程水头损失，获取从药...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍彦明，李争，王迪新，程欣，李超，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北;13