气动计量泵及其测量方法技术

本发明专利技术公开了一种气动计量泵，包括泵体，泵体内部设有计量腔室和检测腔室，计量腔室的上端设有进出气口，下端进液口和出液口上分别安装有进液单向阀及出液单向阀，计量腔室内部设有液位浮子，液位浮子内部靠近检测腔室的一侧设有磁钢；检测腔室安装有步进电机，步进电机的输出轴上连接有可与输出轴同步转动的丝杆，丝杆的一侧固定有与其平行设置的导向杆，丝杆上安装有可以随着丝杆转动而上下运动的滑块，滑块的另一侧滑动套设在导向杆上，滑块上靠近计量腔室内磁钢的一侧安装有检测板，检测板上设有磁传感器。本发明专利技术气动计量泵测量精度高、结构设计紧凑、性能稳定，可以长期可靠工作。

【技术实现步骤摘要】
气动计量泵及其测量方法
本专利技术属于计量泵
，具体是一种气动计量泵及其测量方法。
技术介绍
计量泵是流体输送的常用机械，其特点是可以保持与排出压力无关的恒定流量。由于其自身的突出特点,计量泵如今已被广泛地应用于石油化工、制药、食品等各种工业领域中。现有的精确度较高的计量泵主要有：柱塞式、隔膜式等，其中，柱塞式计量泵由于柱塞与腔体之间有往复相对运动，因此会造成磨损而影响正常工作；隔膜式计量泵也会因为计量的液体粘稠度变化而导致计量精度变化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种高精度测量液体的气动计量泵及其测量方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种气动计量泵，包括泵体，所述泵体内部设有计量腔室和检测腔室，其特征在于：所述计量腔室的上端设有进出气口，下端设有进液口和出液口，进液口和出液口上分别安装有进液单向阀及出液单向阀；计量腔室内部设有可自由活动的液位浮子，液位浮子内部靠近检测腔室的一侧设有磁钢；所述检测腔室安装有步进电机，步进电机的输出轴上连接有可与输出轴同步转动的丝杆，丝杆的一侧固定有与其平行设置的导向杆，丝杆上安装有可以随着丝杆转动而上下运动的滑块，滑块的另一侧滑动套设在导向杆上，滑块上靠近计量腔室内磁钢的一侧安装有检测板，检测板上设有磁传感器；所述导向杆的上下两端的检测腔室上分别设有上、下限位开关；所述检测腔室内设有控制器，控制器通过导线分别与步进电机、限位开关、检测板控制连接。作为进一步优选方案，所述计量腔室内位于进出气口的下方固定有导流盘，导流盘上均匀开设有多个导流孔。作为进一步优选方案，所述导流盘内位于进出气口正下方的通孔内设有安全阀浮子，安全阀浮子内部装有磁钢；在所述计量腔室的进出气口的一侧设有与控制器连接的安全阀检测板，所述安全阀检测板上设有干簧管。作为进一步优选方案，所述进出气口通过主气路管道分别与负压电磁阀及正压电磁阀相连，负压电磁阀另一端连接有真空泵，正压电磁阀另一端连接有空压机，主气路管道上设有主气路电磁阀，负压电磁阀、正压电磁阀以及主气路电磁阀分别与控制器连接。作为进一步优选方案，所述气动计量泵上还包括报警装置，所述报警装置与控制器连接。作为进一步优选方案，所述限位开关为光电开关，由光发射器和光接收器两部分组成，滑块上设有可切断光电开关的挡光板。一种气动计量泵的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：第1步，控制器上电时，下限位开关的光电器件处于导通状态，此时控制器驱动步进电机转动并带动滑块移动到下限位开关处，滑块上的挡光板隔开光电开关的发射器和接收器，发出关断信号，控制器接收到关断信号完成零点校准；第2步，控制器控制负压电磁阀打开，液体通过进液单向阀流入计量腔室，液位浮子随着液位高度升高而上升，磁传感器检测到液位浮子内部磁钢的位置信号后，由控制器控制步进电机旋转带动滑块跟随液位浮子的位置变化，同时控制器记录步进电机转动的步数；液位浮子到达指定位置后，关闭负压电磁阀，控制器通过液位高度及计量腔室截面积计算出计量腔室内液体体积，这被称为吸入步骤；第3步，打开正压电磁阀，使计量腔室内液体在气压驱动下通过出液单向阀流出计量腔室，磁传感器检测到液位浮子内部磁钢的位置信号后，由控制器控制步进电机旋转带动滑块跟随液位浮子的位置变化，同时控制器记录步进电机转动的步数；液位浮子到达指定位置后，关闭正压电磁阀，控制器通过液位高度变化及计量腔室截面积计算出泵出的液体体积，这被称为泵出步骤。所述方法的第1步、第2步和第3步中，控制器通过向步进电机发出的脉冲信号控制步进电机转动，脉冲信号分为正转、反转两种，分别对应于步进电机输出轴的正转、反转两种旋转方向。所述方法的第2步和第3步中，控制器根据脉冲信号正转、反转类型和脉冲信号数量，计算出被测液体的液位高度。本专利技术具有以下优点：(1)控制器、限位装置等电气部件均设置在与计量腔室隔离开的检测腔室中，实现对被测液体的非接触式液位计量，可以应用于易燃、易爆以及高腐蚀性液体的精准计量泵送。(2)控制器通过脉冲信号的类型和数量对液体的高度进行计量，得到的计量数据准确、精度高。(3)与柱塞式、隔膜式计量泵相比，本申请的气动计量泵不会在工作中因为磨损而影响正常工作，也不会因为计量的液体粘稠度变化而导致计量精度变化，可以实现大流量条件下的高精度计量。(4)结构设计紧凑、性能稳定，可以长期可靠工作。附图说明图1是本专利技术气动计量泵的外部结构示意图；图2是本专利技术气动计量泵的内部结构示意图；图3是本专利技术中导流盘的俯视图；图4是本专利技术中导流盘的正面剖视图；图5是本专利技术气动计量泵控制器的工作原理图。图中：1-进出气口；2-安全阀检测板；3-安全阀浮子；4-泵体；5-导流盘；6-液位浮子；7-磁钢；8-进液单向阀；9-出液单向阀；10-步进电机；11-导向杆；12-上限位开关；13-磁传感器；14-滑块；15-控制器；16-软导线；17-丝杆；18-下限位开关。具体实施方式为了使本领域技术人员了解本专利技术实现的技术手段，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。如图1-5所示，本专利技术的一种气动计量泵，包括泵体，所述泵体内部设有计量腔室A和检测腔室B，其特征在于：所述计量腔室A的上端设有进出气口1，下端设有进液口和出液口，进液口和出液口上分别安装有进液单向阀8及出液单向阀9，计量腔室A内部设有可自由活动的液位浮子6，液位浮子6内部靠近检测腔室的一侧设有磁钢7；所述检测腔室B安装有步进电机10，步进电机10的输出轴上连接有可与输出轴同步转动的丝杆17，丝杆17的一侧固定有与其平行设置的导向杆11，丝杆17上安装有可以随着丝杆17转动而上下运动的滑块14，滑块14的另一侧滑动套设在导向杆11上，滑块14上靠近计量腔室A内磁钢7的一侧安装有检测板，检测板上设有磁传感器13，所述导向杆11的上下两端的检测腔室B上分别设有上、下限位开关12、18，所述检测腔室B内设有控制器15，控制器15通过软导线16分别与步进电机10、限位开关12、18、检测板13控制连接。在本实施例中，控制器15可为80C51式通用型单片机或可编程逻辑控制器(PLC)，该控制器15一方面向步进电机10输出脉冲信号以控制步进电机10的输出轴产生正转或反转，另一方面根据脉冲信号正转、反转类型和脉冲信号数量，计算出被测液体的液位高低；步进电机10每收到控制器15的一个输出脉冲，步进电机10的输出轴就使丝杆17产生固定的转动角度，控制器15输出正转脉冲时，步进电机10输出轴沿着一个方向转动，例如顺时针方向；控制器15输出反转脉冲时，步进电机10输出轴沿着另一个方向转动，例如逆时针方向。实际应用时，只需要增加步进电机10的细分步数即可有效地提高检测精度。所述计量腔室A内位于进出气口1的下方固定有导流盘5，导流盘5上均匀开设有多个导流孔，导流盘5可以防止高压气体进入到计量腔室A内会导致液位浮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气动计量泵，包括泵体，所述泵体内部设有计量腔室和检测腔室，其特征在于：所述计量腔室的上端设有进出气口，下端设有进液口和出液口，进液口和出液口上分别安装有进液单向阀及出液单向阀；计量腔室内部设有可自由活动的液位浮子，液位浮子内部靠近检测腔室的一侧设有磁钢；所述检测腔室安装有步进电机，步进电机的输出轴上连接有可与输出轴同步转动的丝杆，丝杆的一侧固定有与其平行设置的导向杆，丝杆上安装有可以随着丝杆转动而上下运动的滑块，滑块的另一侧滑动套设在导向杆上；滑块上靠近计量腔室内磁钢的一侧安装有检测板，检测板上设有磁传感器；所述导向杆的上下两端的检测腔室上分别设有上、下限位开关；所述检测腔室内设有控制器，控制器通过导线分别与步进电机、限位开关、检测板控制连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种气动计量泵，包括泵体，所述泵体内部设有计量腔室和检测腔室，其特征在于：所述计量腔室的上端设有进出气口，下端设有进液口和出液口，进液口和出液口上分别安装有进液单向阀及出液单向阀；计量腔室内部设有可自由活动的液位浮子，液位浮子内部靠近检测腔室的一侧设有磁钢；所述检测腔室安装有步进电机，步进电机的输出轴上连接有可与输出轴同步转动的丝杆，丝杆的一侧固定有与其平行设置的导向杆，丝杆上安装有可以随着丝杆转动而上下运动的滑块，滑块的另一侧滑动套设在导向杆上；滑块上靠近计量腔室内磁钢的一侧安装有检测板，检测板上设有磁传感器；所述导向杆的上下两端的检测腔室上分别设有上、下限位开关；所述检测腔室内设有控制器，控制器通过导线分别与步进电机、限位开关、检测板控制连接。


2.根据权利要求1所述的气动计量泵，其特征在于：所述计量腔室内位于进出气口的下方固定有导流盘，导流盘上均匀开设有多个导流孔。


3.根据权利要求2所述的气动计量泵，其特征在于：所述导流盘内位于进出气口正下方的通孔内设有安全阀浮子，安全阀浮子内部装有磁钢；在所述计量腔室的进出气口的一侧设有与控制器连接的安全阀检测板，所述安全阀检测板上设有干簧管。


4.根据权利要求1-3任一所述的气动计量泵，其特征在于：所述进出气口通过主气路管道分别与负压电磁阀及正压电磁阀相连，负压电磁阀另一端连接有真空泵，正压电磁阀另一端连接有空压机，主气路管道上设有主气路电磁阀；负压电磁阀、正压电磁阀以及主气路电磁阀分别与控制器连接。


5.根据权利要求4所述的气动计量泵，其特征在于：所述气动计量泵上还包括报警装置，所述报警装置与控制器连接。


6.根据权利要求4所述的气动计量泵，其特征在于：所述限...

【专利技术属性】
技术研发人员：张维国，
申请(专利权)人：上海雅燊电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31