專利名稱：自調式恒量給液機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種適于工業用藥液定量添加的給液機。
在選礦、濕法冶金、水處理、化工等許多工業部門的生產工藝過程中都需要添加液態物質(或稱藥液)，由于藥液耗量對生產成本影響較大，它添加的準確性和穩定性又直接影響生產工藝過程的穩定、產品的質量和實收率，因此，對添加藥液的定量控制，特別是小流量藥液的定量控制，一直是人們普遍關注和不斷研究解決的問題。目前，廣為采用的杯式給液機和虹吸管式給液機，存在加液量欠準確，添加量不穩定的問題。有些工業部門采用的容積式可調定量泵、柱塞定量泵等，又存在價格高，在添加渣量較大的藥液時需嚴格過濾及易泄露、維修量大的問題。中國專利86200994公布了一種“時間脈沖控制步進式定量給液機”(實用新型專利公報1987年第17號)，該給液機雖然造價低，控制簡單，但仍存在藥液必須嚴格過濾的問題，否則，難免因泄露和堵塞而運轉失靈。
本實用新型的目的是為了克服上述各種給液機的不足之處，提供一種對藥液過濾沒有嚴格要求，又不易堵塞和泄露，能自動調節，實現恒量給液，而且流量范圍可在0～100毫升／分至0～20000毫升／分范圍內可調的自調式恒量給液機。
為了實現上述目的，本實用新型由電動加液機構、溢流式浮子流量計、控制電路和機架組成。藥液通過電動加液機構控流部分的彈性輸液管給入溢流式浮子流量計的測液室，再經過限流板上的溢流長口流入排液室而排出。藥液的實際流量決定了測液室液面高低及浮子的升降和位置，通過該流量計的電磁感應式流量檢測系統將實際流量轉換成電信息輸入控制電路，并與給定流量值進行比較，若實際流量大于或小于給定流量，控制電路即導通電動加液機構的可逆電機電源，使其正轉或反轉，調整彈性輸液管的開度，從而實現流量調整和恒量給液。同時，只要改變給定流量值，也能自動調整實際流量，恒定給液。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1為本實用新型機械部分主視圖。
圖2為本實用新型溢流式浮子流量計主視圖。
圖3為本實用新型限流板結構圖。
圖4為本實用新型控制電路原理框圖。
本實用新型的電動加液機構包括可逆電機1、傳動部分和控流部分。可逆電機是4.5～9轉／分的低速電機，用螺釘緊固在機架16的面板上，電機軸向下穿過面板上的孔。傳動部分由升降螺桿2、升降螺母3、法蘭4、壓板5、導桿6、導軌7、Y形連桿8和行程開關9組成。升降螺桿2的上端通過連軸節31緊固在可逆電機1的軸上，下端旋入并穿過升降螺母3，升降螺母3嵌合在法蘭4內，用螺釘將壓板5緊固在法蘭4上，壓住升降螺母3，防止它上下移動。法蘭4左右兩側各焊接一根導桿6，左右導桿分別穿過位于法蘭4兩側的導軌7上的定位槽34，兩個導軌7分別用螺釘緊固在機架16面板上，導桿和導軌的作用在于使法蘭不能隨升降螺桿的旋轉而旋轉。Y形連桿8焊接在法蘭4的下表面上，它的縱剖面呈Y形，上部為一底部封閉的圓管，將升降螺桿2套在里面，下部為一扁板。這樣，就將可逆電機1的轉動變成了Y形連桿8的上下移動。在一側導軌7的定位槽上下各裝有一個行程開關9，當導桿6上下移動接近定位槽34的極限位置時，即可觸動行程開關9的按鍵，切斷可逆電機1的電源，防止它過載運行。控流部分由杠桿10、上夾板11、彈性輸液管12和下夾板13組成。杠桿通過銷釘14和15分別與Y形連桿8和機架16鉸接。上夾板11作成倒T形，其豎直部分為螺紋桿，將螺紋桿穿過杠桿10上的孔，用螺母32和33固緊在杠桿上，下夾板13固定在機架16底板上。調節螺母32和33，即可調整上夾板11和下夾板13之間的極限距離。彈性輸液管12被夾在上夾板11與下夾板13之間，一端與藥液貯槽的管道相連接，另一端連接在溢流式浮子流量計的進液管28上。
本實用新型的溢流式浮子流量計由箱體17、箱蓋18、限流板19、浮子20、浮子籠21和電磁感應式流量檢測系統組成。箱體17用螺釘緊固在機架16的底板上，它的左右兩側分別設有進液管28和排液管29。限流板19的下端固定在箱體17的內底面上，它將箱體分隔成測液室V1和排液室V2，V1和V2的容積比最好為3～51。限流板19的中上部開有一條溢流長口30，由彈性輸液管12流入測液室的藥液，通過溢流長口30流至排液室后，經排液管29排出。浮子20一般可作成上部為細長管形，下部為球形的薄壁空心體。球形底部應膠粘適宜重量的金屬配重體22，以保證浮子20浮在藥液面上時，其下半個球體正好浸沒在藥液面下。浮子20的細長管的上部內側膠粘著一個筒狀鐵蕊23，它是由0.3～0.5mm厚的薄鐵皮卷制而成。浮子籠21用螺釘緊固在箱蓋上，并把浮子20罩在其中。浮子可在浮子籠內上下自由滑動，以保證藥液面升降時，浮子升降平穩，而且浮子的中心軸線始終保持在垂直平面內，不會搖擺不定，從而確保檢測流量的精度。電磁感應式流量檢測系統由工字形骨架24、初級線圈25、次級線圈26和外罩27組成。工字形骨架24的縱剖面呈工字形，中心部分呈空心管狀，管內徑比浮子20上部細長管外徑略大些，與箱蓋上的開孔等直徑。浮子20上部的細長管穿過箱蓋上的孔后，伸入工字形骨架24的空心管中，并可在其中上下自由滑動。次級線圈26和初級線圈25依次繞在工字形骨架24上，并被金屬制的外罩27罩住，外罩27用螺釘固定在箱蓋18上。工字形骨架24、箱蓋18上的孔、浮子20和浮子籠21的縱向中心線應在同一軸線上，而且最好與測液室的縱向中心線重合。
本實用新型限流板19中上部溢流長口30的上部為矩形，下部呈V形，矩形長度H1為60～100mm，寬度S為3～6mm，V形夾角α1為45°～90°，V形部分高度H2由S和α1決定，V形頂點至限流板19下端，即箱體17內底面的高度h應大于浮子吃水線的高度，一般為40～80mm，而且，h應等于排液管29內徑的3倍。上述尺寸數據都與流量范圍和流量檢測精度有關，應根據實際使用條件，經計算選定。溢流長口30靠測液室一側的口壁與限流板19板面垂直，限流板厚度δ一般為3～8mm，這垂直段口壁厚度d則為0.3～0.5mm。溢流長口30靠排液室一側的口壁為斜面，該口壁斜面與排液室一側板面的夾角α2為30°～60°，溢流長口口壁的這種設計，有利于進入測液室的藥渣的順利排出。
本實用新型的控制電路由穩壓電源、放大器、給定器、調節器、執行器和溢流式浮子流量計的流量檢測系統組成。穩壓電源向整個電路提供穩定的直流電，同時向溢流式浮子流量計的初級線圈25提供穩定的交流電。放大器接收流量計的次級線圈26感應出的檢測流量信號，并將該弱信號放大后，一路輸入調節器，另一路輸入表盤式檢測流量顯示器A1，給定流量值由人工通過給定器調整，并在表盤式給定流量顯示器A2上顯示。同時，給定器將該給定流量信號輸入調節器，調節器接收檢測流量信號和給定流量信號進行比較后，輸出一個開關信號到執行器。執行器接收調節器輸出的高電平信號，即“1”信號，或低電平信號，即“0”信號時，則導通可逆電機反轉電路，或正轉電路，使可逆電機反轉或正轉，調整給入流量計的流量。
在上述放大器電路中同時設有零位調整電路，以便調準零位，保證檢測流量的精度。還設有流量范圍調節電路，能使給液范圍在0～100毫升／分到0～20000毫升／分之間任意調定，增強了控制電路的通用性和適用性。同時，還設置了線性補償電路，以確保用于小流量檢測時的準確性。
本實用新型的工作過程如下接通電源，穩壓電源向控制電路提供穩定的直流電。調整給定器，使給定流量值等于所需流量值。穩壓電源向流量計的初級線圈25輸送穩定的交流電后，流量計的次級線圈根據實際藥液流量的大小，即測液室V1的液面高低和浮子20細長管中筒狀鐵蕊23在工字形骨架24中的上下位置，感應出相應的檢測流量信號，該信號經放大器放大后輸入調節器，調節器將給定流量信號和檢測流量信號進行比較，若檢測流量值(A1)大于給定流量值(A2)時，調節器向執行器輸出高電平信號(“1”信號)，執行器使可逆電機1反轉，并帶動升降螺桿2反轉，則升降螺母3、法蘭4和Y形連桿8下降，并通過杠桿10使上夾板11夾緊彈性輸液管12，迫使彈性輸液管橫截面積減小，也就使藥液流量減少，測液室V1內藥液面下降，浮子20亦下降，次級線圈26中感應出的檢測流量信號相應減弱，此信號再次輸入調節器與給定流量信號進行比較。若A1小于A2，則調節器向執行器輸出低電平信號(“0”信號)，則使可逆電機1正轉，開始與上述機械傳動過程相反的過程。從而使給液量始終處于動態平衡之中而保持恒定，即使是藥液貯槽液面變化，或藥渣堵塞彈性輸液管等管道，引起流量變化時，也能實現流量自動調節而保持恒定給液。
本實用新型用于未經過濾的cuso4溶液的輸送，流量范圍調定為0～20000毫升／分。使用中，給定流量調整方便，給液準確，運行一年無故障，實際給液量與給定量的最大波動范圍為±5％，給液精度達到1％。
本實用新型的優點是藥液不需要嚴格過濾。給液量通過流量計檢測和控制電路閉環自動調節，能保持恒定，給液精度達1％。控制電路采用集成電路，構造簡單，工作穩定可靠，可密封工作。設置了直觀的流量顯示，使用方便，設置了流量范圍調節電路，流量范圍在0～100至0～20000毫升／分內可任意調定，適用性強。還可很方便地實現計算機控制。本實用新型適合于選礦、濕法冶金、水處理、化工等工業部門作藥液添加的自動控制設備。
權利要求1.一種具有控制電路，適于工業用藥液定量添加的給液機，其特征在于它是由電動加液機構、溢流式浮子流量計和機架16組成的自調式恒量給液機，(1)電動加液機構由可逆電機1、一端通過連軸節31和可逆電機軸緊固的升降螺桿2、嵌合在壓板5內并被法蘭4固緊的升降螺母3、分別焊接在法蘭兩側和下表面上的導桿6和Y形連桿8、位于法蘭兩側固定在機架面板上并開有導桿定位槽34的導軌7及分別安裝在一側導軌定位槽上下的行程開關9組成的傳動部分，兩端分別與Y形連桿和機架鉸接的杠桿10、分別固定在杠桿和機架底板上的上夾板11和下夾板13及夾在上夾板和下夾板之間兩端分別與藥液貯槽和溢流式浮子流量計進液管28連接的彈性輸液管12組成的控流部分組合而成，(2)溢流式浮子流量計由箱蓋18、箱體17、將箱體內腔分隔成測液室V1和排液室V2的中上部開有一條垂直溢流長口30的限流板19、上部細長管的內部設有筒狀鐵芯23的浮子20、固定在箱蓋上的浮子籠21、設置于箱蓋上可使浮子的細長管在其中心空心管內上下自由滑動的工字形骨架24與依次繞在工字形骨架上的次級線圈26和初級線圈25及外罩27組成的電磁感應式流量檢測系統組合而成，箱體兩側分別裝有進液管28和排液管29。
2.根據權利要求1所述的自調式恒量給液機，其特征在于測液室V1與排液室V2的容積比為3～51。
3.根據權利要求2所述的自調式恒量給液機，其特征在于限流板19中上部溢流長口30的上部為矩形，底部呈V形，矩形部分長度H1為60～100mm，寬度S為3～6mm，V形夾角α1為45°～90°，V形口底至限流板下端的高度h為40～80mm，且等于排液管29內徑的3倍。
4.根據權利要求3所述的自調式恒量給液機，其特征在于限流板19厚度δ為3～8mm，限流板上溢流長口30靠測液室V1一側口壁與限流板板面垂直，垂直段口壁厚度d為0.3～0.5mm，溢流長口靠排液室V2一側口壁為斜面，口壁斜面與排液室側限流板板面夾角α2為30°～60°。
5.根據權利要求1所述的自調式恒量給液機，其特征在于浮子20為上部呈細長管形，下部呈球形的薄壁空心體，筒狀鐵芯23膠粘在細長管上部的內側，球形底部膠粘著能使浮子的下半球正好浸沒在藥液面下的金屬配重體22。
6.根據權利要求5所述的自調式恒量給液機，其特征在于膠粘在浮子20細長管上部的筒狀鐵芯23由厚度為0.3～0.5mm的薄鐵皮卷成。
7.根據權利要求1所述的自調式恒量給液機，其特征在于上夾板11呈倒T形，其豎直部分的螺紋桿穿過杠桿10上的孔，由調節用螺母32和33固緊在杠桿上。
專利摘要一種自調式恒量給液機。它由電動加液機構、溢流式浮子流量計，控制電路和機架組成。給液量經流量計檢測后，向控制電路輸入檢測流量信號，并與給定流量進行比較，兩個流量值不符時，控制電路則指令電動加液機構作出相應調整，這種閉環式自動控制保證了給液量恒定。檢測流量和給定流量皆表盤顯示，加液機構采用可逆電機控制，控制流量范圍0～20000毫升/分可調，給液精度1％。適于選礦、冶金、水處理、化工等行業藥液添加的自動控制。
文檔編號G05D7/06GK2089642SQ91212260
公開日1991年11月27日 申請日期1991年2月26日 優先權日1991年2月26日
發明者謝一擎 申請人:桃林鉛鋅礦