用于流体比率控制的系统和方法技术方案

一种多组分流体输送系统(100)包括第一流体泵(12)和第二流体泵(14)。第一流体泵和第二流体泵没有彼此机械地联接。该多组分流体输送系统还包括控制系统(38)，该控制系统包含处理器，该处理器被配置成推导出第一流体泵(12)和第二流体泵(14)的滑移比率。该处理器还被配置成基于滑移比率而应用主从马达控制以经由第一流体泵和第二流体泵输送指定的流体比率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于流体比率控制的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年7月21日提交的标题为“SYSTEMANDMETHODFORFLUIDRATIOCONTROL”的美国临时申请序列号62/535,620的优先权和权益，出于所有目的将所述美国临时申请的全部内容通过引用并入本文中。在多组分流体输送系统中，其中两种或更多种流体组分或化合物被输送到输出装置或容器(例如喷枪、混合室、罐、反应部位)，可以使用流体组分输送的比率，以使得过程输出被控制到预期的规格。在双组分喷射聚氨酯泡沫(SPF)系统中可以找到所需比率的示例，其中化学和混合过程可以规定两种流体组分或化合物(A)和(B)以1：1比率(按重量或体积)的受控输送比率。改进流体比率控制可能是有用的。
技术实现思路
将在范围上与最初要求保护的专利技术相当的某些实施例总结如下。这些实施例并非旨在限制所要求保护的专利技术的范围，而是这些实施例仅旨在提供对本专利技术的可能形式的简要概述。实际上，本专利技术可以涵盖与下文陈述的实施例可以类似于或不同于的各种形式。在第一实施例中，多组分流体输送系统包括第一流体泵和第二流体泵。第一流体泵和第二流体泵没有彼此机械地联接。该多组分流体输送系统还包括控制系统，该控制系统包含处理器，该处理器被配置成推导出第一流体泵和第二流体泵的滑移系数以及第一流体泵和第二流体泵之间的滑移比率。该处理器还被配置成应用主从马达控制以基于滑移比率而经由第一流体泵和第二流体泵输送指定的流体比率。在第二实施例中，一种方法包括推导出第一流体泵和第二流体泵的滑移系数以及第一流体泵和第二流体泵之间的滑移比率，其中第一流体泵和第二流体泵被包括在多组分流体输送系统中，并且其中第一流体泵和第二流体泵没有彼此机械地联接。该方法还包括应用主从马达控制以基于滑移比率而经由第一流体泵和第二流体泵输送指定的流体比率。在第三实施例中，有形的非暂时的计算机可读介质包括指令，该指令在由处理器执行时使该处理器推导出第一流体泵和第二流体泵的滑移比率，其中第一流体泵和第二流体泵被包括在多组分流体输送系统中，并且其中该第一流体泵和该第二流体泵没有彼此机械地联接。指令在由处理器执行时还使得该处理器提供主从马达控制，以基于滑移比率而经由第一流体泵和第二流体泵输送指定的流体比率。附图说明当参照附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本专利技术的这些和其他特征、方面和优点，在所有附图中，相同的符号表示相同的部件，其中：图1是喷施系统诸如多组分流体输送系统(例如SPF系统)的实施例的框图；图2是在图1的喷施系统中可以包括的流体系统的实施例的框图；以及图3是用于对多种流体的滑移比率控制的过程的实施例的流程图。具体实施方式下面将描述本专利技术的一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简明描述，可能未在说明书中描述实际实现的所有特征。应当理解，在任何此类实际实施例的开发中，如同在任何工程或设计项目中，必须作出许多特定于实施例的决策以实现开发者的特定目标，例如符合系统相关和商业相关的约束，这些约束可能随实施例而变化。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂和耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员来说，仍然是设计、制造和生产的常规任务。当介绍本专利技术的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个元件。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在是包括性的并且意味着可以存在除了所列出的元件之外的其他元件。本公开的实施例涉及可以改进对多组分流体输送系统的比率控制的系统和方法。在多组分流体输送中，多组分或化合物，诸如化合物，可以以特定比率输送到输出装置或容器(例如喷枪、混合室、罐、反应部位)。例如，对于双组分喷射聚氨酯泡沫(SPF)系统，化学和混合过程可以规定两种流体组分(化合物A)和(化合物B)以1：1的比率(按重量或体积)的受控输送比率。该比率的变化可能导致较低的产量(每磅泡沫较小的绝缘值)、未固化泡沫、脆性泡沫、过度收缩及其他问题。提供可用于SPF系统中的多种流体的某些技术可以利用相等排量的机械地联接(即“轭接”(yoked))的A活塞泵和B活塞泵以提供固定的1：1输送比率。虽然使用轭接的泵提供了简单的方法，但是该方法可能未考虑A泵和B泵中潜在的不均匀磨损(以及由此导致的泵滑移)，从而可能导致偏离比率的流体输送。轭接泵方法也不允许将A流体和B流体保持在不同的压力下，这可能需要提供均匀的压力以便在反应点(在SPF情况下，在喷枪处)混合。在枪处A流体和B流体之间的压力差也可能导致低产率。压力差也可能导致流体“交叉”的情况，其中A材料流“交叉”进入喷枪混合室内的B孔口中。交叉可能堵塞喷枪内的内部孔口和/或混合室，这则可能需要拆卸和清洁喷枪。本文所述的技术包括未联接的、独立控制的泵。泵可以用于例如多组分流体输送系统中以将A流体和B流体输送到喷枪。独立的泵能够对两种或多种流体进行独立的压力和比率控制，这可能相对于“轭接的”系统是有利的。然而，如在轭接的系统中，由于多组分流体输送系统中的泵之间的差异滑移比率，多泵方法可能容易受到比率不平衡的影响。虽然每个泵的实际滑移比率是令人感兴趣的，但是控制在A泵和B泵之间的滑移差(例如，差动滑移)可能更有利。为了测量和控制该差动滑移比率，流量计可以用于闭环电子反馈和马达驱动系统中以补偿泵滑移(和差动滑移比率)。在单独的公开中描述了确定滑移的其他间接方式。本文描述的技术能够测量泵滑移并补偿泵之间的差动滑移比率，以提供期望的输出比率。在本文描述的技术间接地检测流体泵中的滑移或滑移系数，这与经由流量计来直接测量相反。然而，也可以使用直接测量并将其应用于滑移比率控制。由于设计和/或磨损特性，流体泵可能经历容量相对于其理论体积排量的减小。这种减小通常称为“滑移”或“滑移系数”。滑移可能由从泵的较高压力部分“泄漏”到泵的较低压力部分的流体引起。例如，10％的滑移系数将表明泵流量仅是其理论容量的90％。与正排量泵相比，离心泵中的滑移通常相当高。滑移随着泵速度、几何形状、运动部件和静止部件之间的内部间隙以及流体特性(例如粘度、密度、润滑性、温度)而变化。与使用直接测量(例如，经由流量计)相反，在本文描述的技术可以间接地(例如，经由压力传感器)检测和测量滑移。因此，本文描述的技术可以以更节省成本的方式提供侵入性更小的测量，并且可以附加地与直接测量一起使用，例如，以提供滑移测量冗余。描述可以应用本文描述的比率控制技术和泵滑移或泵滑移系数测量的系统可以是有用的。因此，现在转向图1，该图是示出可包括一个或多个液体泵12、14的喷施系统10的实施例的框图。喷施系统10可以适合于混合和分配各种化学品，诸如用于喷施泡沫绝缘物的化学品。在所描绘的实施例中，化合物A和B可以分别储存在罐16和18中。罐16和18可以经由导管或软管20和22而流体地联接至泵12和14。应当理解，尽管所示的喷施系统10的实施例显示了用于混合和喷施的两种化合物，但其他实施例可以使用单一化合物或3、4、5、6、7、8或更多种化合物。可以独立地控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多组分流体输送系统，包含：/n两个或多个流体泵，/n所述两个或多个流体泵中的第一流体泵；/n所述两个或多个流体泵中的第二流体泵，其中所述第一流体泵和所述第二流体泵没有彼此机械地联接；以及/n控制系统，所述控制系统包含处理器，所述处理器被配置成：/n推导出所述第一流体泵和所述第二流体泵之间的滑移比率；以及/n基于所述滑移比率而应用主从马达控制以经由所述第一流体泵和所述第二流体泵输送指定的流体比率。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170721 US 62/535,620;20180719 US 16/039,8951.一种多组分流体输送系统，包含：
两个或多个流体泵，
所述两个或多个流体泵中的第一流体泵；
所述两个或多个流体泵中的第二流体泵，其中所述第一流体泵和所述第二流体泵没有彼此机械地联接；以及
控制系统，所述控制系统包含处理器，所述处理器被配置成：
推导出所述第一流体泵和所述第二流体泵之间的滑移比率；以及
基于所述滑移比率而应用主从马达控制以经由所述第一流体泵和所述第二流体泵输送指定的流体比率。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述滑移比率包含在所述第一流体泵和所述第二流体泵之间具有滑移差的差动滑移比率。


3.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置成经由间接测量、直接测量或其组合来推导出所述滑移比率。


4.根据权利要求3所述的系统，其中所述间接测量包含流体压力测量，并且其中所述直接测量包含流体流量测量。


5.根据权利要求1所述的系统，其中所述滑移比率包含滑移体积Q，其中Q(t)＝PfxFfx∫ΔP1/2dt，其中t包含采样时间段、Pf＝实验测量的泵系数、Ff＝实验测量的流体系数、ΔP＝Po-Pi、Po＝出口压力、并且Pi＝入口压力。


6.根据权利要求1所述的系统，其中所述滑移比率包含滑移体积Q，所述滑移体积Q通过在零流量加压状态下所述第一流体泵和所述第二流体泵的排量来确定。


7.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置成应用所述主从马达控制，以便在所述第一流体泵的第一出口处和在所述第二流体泵的第二出口处提供相同的流体压力。


8.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一流体泵被配置成在泡沫分配枪的第一软管入口处经由第一软管而流体地连接到所述泡沫分配枪，并且其中所述第二流体泵被配置成在所述泡沫分配枪的第二软管入口处经由第二软管而连接到所述泡沫分配枪，并且其中所述处理器被配置成应用所述主从马达控制以便在所述第一软管与所述第二软管之间、在所述第一软管入口与所述第二软管入口之间、在所述第一软管与所述第二软管入口之间、在所述第二软管与所述第一软管入口之间，或在其组合之间提供相等的流体压力。


9.根据权利要求1所述的系统，包含第一马达控制器和第二马达控制器，所述第一马达控制器被配置成控制所述第一流体泵，所述第二马达控制器被配置成控制所述第二流体泵，其中所述处理器被配置成通过选择所述第一马达控制器或所述第二马达控制器中的一个作为主控制器而选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·朱利叶斯·唐纳森，
申请(专利权)人：卡莱流体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US