一种自动气液控制流体配比装置及流体混合系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及了一种自动气液控制流体配比装置及流体混合系统，包括配比阀、弹簧液压缸、油压电磁阀、气液缸、气动电磁阀、位置传感器、信号变送器和控制系统；通过控制系统控制气动电磁阀的动作，引发气液缸、油压电磁阀和弹簧液压缸顺序动作，从而带动配比阀的阀芯移动，进而改变经过配比阀的流体的配比关系；采用本技术方案，配比精确度高、操作简单、使用方便、成本低廉。

An automatic gas liquid control fluid proportioning device and fluid mixing system

【技术实现步骤摘要】
一种自动气液控制流体配比装置及流体混合系统
本专利技术涉及流体配比装置
，具体涉及一种自动气液控制流体配比装置及流体混合系统。
技术介绍
现有流体自动配比系统结构主要有两种形式：一种是由减压阀或压力平衡阀、开关阀、流量计、流量调节阀、流体静态混合器和控制系统组成，其结构复杂，成本高，且配比精度较低；另一种是由减压阀或压力平衡阀，伺服电机，比例配比阀、流体静态混合器，流体含量分析仪器和控制系统组成，其配比精度较高，但稳定性差，成本高，与其配套的控制系统复杂。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是弥补现有技术的不足，提供一种配比精确度高、操作简单、使用方便、成本低廉的自动气液控制流体配比装置及流体混合系统，要解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种自动气液控制流体配比装置，包括配比阀、弹簧液压缸、油压电磁阀、气液缸、气动电磁阀、位置传感器和信号变送器，所述配比阀包括阀体、阀盖、阀芯、第一进液口F、第二进液口G、混合腔E和出液口，第一进液口F和第二进液口G分布在混合腔E的两侧，且分别与混合腔E相通，出液口与混合腔E相通，阀芯与阀体构成一组移动副，阀芯包括渐变区，通过移动阀芯改变第一进液口F和/或第二进液口G与混合腔E的贯通横截面积；所述油压电磁阀为二通电磁阀，所述气动电磁阀为三通电磁阀，配比阀的阀芯的一端与所述弹簧液压缸的液压活塞端部固定连接，弹簧液压缸的进油口与所述油压电磁阀的出油口相连，油压电磁阀的进油口与所述气液缸的出油口相连，气液缸的进气口与所述气动电磁阀的出气孔相连，气动电磁阀的第一进气孔与压缩气源相连，气动电磁阀的第二进气孔与外界空气相通；所述气液缸的气液活塞的端部固定连接有行程杆，行程杆的第二端与位置传感器固定连接，位置传感器向信号变送器传递位置信号，信号变送器和气动电磁阀均与控制系统相连。进一步地，所述配比阀的阀芯的渐变区为梭形，梭形渐变区的长度小于第一进液口F和第二进液口G之间的距离，梭形渐变区的一端用于改变第一进液口F与混合腔E的贯通横截面积；梭形渐变区的另一端用于改变第二进液口G与混合腔E的贯通横截面积，移动阀芯可以同时改变通过第一进液口F和第二进液口G的流体流量，进而改变流体配比。进一步地，所述配比阀的阀芯的渐变区为梭形，梭形渐变区的两端位于第一进液口F和第二进液口G之间，梭形渐变区的长度大于第一进液口F和第二进液口G之间的距离，梭形渐变区的一端用于改变第一进液口F与混合腔E的贯通横截面积，梭形渐变区的另一端用于改变第二进液口G与混合腔E的贯通横截面积，移动阀芯可以分别单独改变通过第一进液口F和第二进液口G的流体流量，进而改变流体配比。进一步地，所述配比阀的阀芯的渐变区为半梭形，半梭形渐变区的小截面端靠近第一进液口F，用于改变第一进液口F与混合腔E的贯通横截面积，移动阀芯只能改变第一进液口F的流体流量，进而改变流体配比。进一步地，所述配比阀的阀芯的渐变区为半梭形，半梭形渐变区的小截面端靠近第二进液口G，用于改变第二进液口G与混合腔E的贯通横截面积，移动阀芯只能改变第二进液口G的流体流量，进而改变流体配比。进一步地，所述气液缸的出油口有2个，分别为出油口A和出油口B；相应地，所述油压电磁阀、弹簧液压缸和配比阀的数量也为2个，2个油压电磁阀的进油口分别与气液缸的出油口A和出油口B相连。一种流体混合系统，包括1个或多个上述自动气液控制流体配比装置、混合罐和流体含量分析仪，自动气液控制流体配比装置的配比阀的出液口通过管道与混合罐相连，流体含量分析仪用于分析混合后的流体中各组分的含量，流体含量分析仪与控制系统相连。本专利技术可以达到的有益效果为：1）结构简单，对加工设备和装配人员专业素质要求不高；2）动作反应准确且控制精度高，可达到0.1%以下；3）配套用控制系统相对简单；4）流体混合系统综合成本低，不足由减压阀或压力平衡阀、开关阀、流量计、流量调节阀、流体静态混合器和控制系统组成的混合系统成本的1/2，不足由减压阀或压力平衡阀、伺服电机、比例配比阀、流体静态混合器、流体含量分析仪器和控制系统组成的混合系统的成本的2/3。附图说明图1是本专利技术实施例1的结构示意图；图2是本专利技术实施例1中配比阀的结构示意图；图3是本专利技术实施例2中配比阀的结构示意图；图4是本专利技术实施例3中配比阀的结构示意图；图5是本专利技术实施例4中配比阀的结构示意图；图6是本专利技术实施例中弹簧液压缸的结构示意图；图7是本专利技术实施例1、2、3、4中气液缸的结构示意图；图8是本专利技术实施例5中气液缸的结构示意图；图9是本专利技术实施例5的示意图；图10是本专利技术实施例6的示意图；图11是本专利技术实施例7的示意图；图中：1-配比阀，11-阀盖，12-阀座，13-阀芯，14-阀体，15-螺母，2-弹簧液压缸，21-液压活塞，22-液压缸体，23-弹簧，24-弹簧盖，25-导向螺杆，26-螺母，3-油压电磁阀，4-气液缸，41-气液缸体，42-气液活塞，43-气缸盖，44-行程杆，5-气动电磁阀，6-位置传感器，7-信号变送器，8-夹块。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。下述所有实施例的自动气液控制流体配比装置均是通过控制流体进入后端管道的流量来调节单种流体的含量配比的；所依据的基本原理是流体流量公式：流量=流速*横截面积*绝对压力*（绝对温度+20）/（绝对温度+实际温度）；进入配比装置的各组分流体压力设置为恒定，温度在短时间内也为恒定，所以在此工况下，流体流量公式简化为：流量=流速*横截面积；又根据伯努利定理：P+(1/2)ρV²+ρgh=C对于气体重量可忽略：P+(1/2)ρV²=C（P为流体中某点的压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为该点所在铅直高度，C是一个常量。）由于各组分流体进入压力相同且固定的，出口压力相同且固定，各组分流体密度一定，铅直高度固定，所以不同流体进入配比阀A的E腔室的流速是固定的；所以只需控制流体进入配比阀A的E腔室的横截面积即可准确的稳定的控制各组分的流量，即准确稳定的控制各组分流体的含量。实施例1如图1所示，一种自动气液控制流体配比装置，包括配比阀1、弹簧液压缸2、油压电磁阀3、气液缸4、气动电磁阀5、位置传感器6和信号变送器7；如图2所示，配比阀1包括阀体14、阀盖11、阀芯13、第一进液口F、第二进液口G、混合腔E和出液口，第一进液口F和第二进液口G分布在混合腔E的两侧，且分别与混合腔E相通，出液口与混合腔E相通，阀芯13与阀体14构成一组移动副，阀芯13包括渐变区，如图2所述，阀芯13的渐变区为梭形，梭形渐变区的长度小于第一进液口F和第二进液口G之间的距离，第二进液口G与混合腔E之间设有阀座12，阀座12固定在阀盖11上，阀座12上设有通孔，该通孔与阀芯13同轴，且直径大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动气液控制流体配比装置，其特征是：包括配比阀（1）、弹簧液压缸（2）、油压电磁阀（3）、气液缸（4）、气动电磁阀（5）、位置传感器（6）和信号变送器（7），所述配比阀（1）包括阀体（14）、阀盖（11）、阀芯（13）、第一进液口F、第二进液口G、混合腔E和出液口，第一进液口F和第二进液口G分布在混合腔E的两侧，且分别与混合腔E相通，出液口与混合腔E相通，阀芯（13）与阀体（14）构成一组移动副，阀芯（13）包括渐变区，通过移动阀芯（13）改变第一进液口F和/或第二进液口G与混合腔E的贯通横截面积；所述油压电磁阀（3）为二通电磁阀，所述气动电磁阀（5）为三通电磁阀，配比阀（1）的阀芯（13）的一端与所述弹簧液压缸（2）的液压活塞（21）端部固定连接，弹簧液压缸（2）的进油口与所述油压电磁阀（3）的出油口相连，油压电磁阀（3）的进油口与所述气液缸（4）的出油口相连，气液缸（4）的进气口与所述气动电磁阀（5）的出气孔相连，气动电磁阀（5）的第一进气孔与压缩气源相连，气动电磁阀（5）的第二进气孔与外界空气相通；所述气液缸（4）的气液活塞（42）的端部固定连接有行程杆（44），行程杆（44）的第二端与位置传感器（6）固定连接，位置传感器（6）向信号变送器（7）传递位置信号，信号变送器（7）和气动电磁阀（5）均与控制系统相连。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自动气液控制流体配比装置，其特征是：包括配比阀（1）、弹簧液压缸（2）、油压电磁阀（3）、气液缸（4）、气动电磁阀（5）、位置传感器（6）和信号变送器（7），所述配比阀（1）包括阀体（14）、阀盖（11）、阀芯（13）、第一进液口F、第二进液口G、混合腔E和出液口，第一进液口F和第二进液口G分布在混合腔E的两侧，且分别与混合腔E相通，出液口与混合腔E相通，阀芯（13）与阀体（14）构成一组移动副，阀芯（13）包括渐变区，通过移动阀芯（13）改变第一进液口F和/或第二进液口G与混合腔E的贯通横截面积；所述油压电磁阀（3）为二通电磁阀，所述气动电磁阀（5）为三通电磁阀，配比阀（1）的阀芯（13）的一端与所述弹簧液压缸（2）的液压活塞（21）端部固定连接，弹簧液压缸（2）的进油口与所述油压电磁阀（3）的出油口相连，油压电磁阀（3）的进油口与所述气液缸（4）的出油口相连，气液缸（4）的进气口与所述气动电磁阀（5）的出气孔相连，气动电磁阀（5）的第一进气孔与压缩气源相连，气动电磁阀（5）的第二进气孔与外界空气相通；所述气液缸（4）的气液活塞（42）的端部固定连接有行程杆（44），行程杆（44）的第二端与位置传感器（6）固定连接，位置传感器（6）向信号变送器（7）传递位置信号，信号变送器（7）和气动电磁阀（5）均与控制系统相连。


2.根据权利要求1所述的自动气液控制流体配比装置，其特征是：所述配比阀（1）的阀芯（13）的渐变区为梭形，梭形渐变区的长度小于第一进液口F和第二进液口G之间的距离，梭形渐变区的一端用于改变第一进液口F与混合腔E的贯通横截面积；梭形渐变区的另一端用于改变第二进液口G与混合腔E的贯通横截面积，移动阀芯（13）可以同时改变通过第一进液口F和第二进液口G的流体流量，进而改变流体配比。


3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永文，张若虎，黄丽丽，张家林，徐雪松，
申请(专利权)人：济南华信自动化工程有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37