阅读说明：本技术 计量输送液体的装置 (Device for metering and delivering liquid ) 是由 向欣玥 于 2020-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种计量输送液体的装置,包括计量罐,所述计量罐的顶端设置上出口,底端设置下出口,所述计量罐内设置有阻止液体通过上出口的结构,所述计量罐的下出口连接三通管,所述三通管包括与所述计量罐下出口连通的第三液管,与储存液体的储液罐连通的第一液管,以及将液体向输液出口输送的第二液管,所述第一液管上设置有第一止回阀,所述第二液管上设置有第二止回阀,所述计量罐的上出口与一气压控制系统连接。本发明采用了无膜设计的结构,通过压缩空气或重力驱动液体流动,依靠计量罐对输送液体计量,整体结构简单,制作容易,安装使用方便。(The invention provides a device for metering and conveying liquid, which comprises a metering tank, wherein an upper outlet is formed in the top end of the metering tank, a lower outlet is formed in the bottom end of the metering tank, a structure for preventing liquid from passing through the upper outlet is arranged in the metering tank, the lower outlet of the metering tank is connected with a three-way pipe, the three-way pipe comprises a third liquid pipe communicated with the lower outlet of the metering tank, a first liquid pipe communicated with a liquid storage tank for storing liquid and a second liquid pipe for conveying the liquid to a liquid conveying outlet, a first check valve is arranged on the first liquid pipe, a second check valve is arranged on the second liquid pipe, and the upper outlet of the metering tank is connected with an air pressure control system. The invention adopts a structure of a film-free design, drives liquid to flow by compressed air or gravity, measures the conveyed liquid by the measuring tank, and has the advantages of simple integral structure, easy manufacture, and convenient installation and use.)

计量输送液体的装置

技术领域

本发明涉及液体计量输送领域，特别涉及一种计量输送液体的装置。

背景技术

在化工、冶金、选矿、水处理、造纸、食品等行业的工艺流程中都需要计量输送液体，现有的输送设备主要就是带有隔膜的计量泵或气动隔膜泵，如公开号为CN206647243U的专利文献中公开的脉动式气动加药系统，这类输送泵需要依靠隔膜将液体隔开，泵运行时隔膜频繁地进行往复周期运动，容易产生疲劳磨损，导致泵的使用寿命降低，隔膜必须定期更换，造成泵的购置成本以及使用维护成本偏高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种不使用膜结构的计量输送液体的装置，以提升装置的使用寿命，降低购置及使用维护成本。

为了达到上述目的，本发明提供了一种计量输送液体的装置，包括计量罐，所述计量罐的顶端设置上出口，底端设置下出口，所述计量罐内设置有阻止液体通过上出口的结构，所述计量罐的下出口连接三通管，所述三通管包括与所述计量罐下出口连通的第三液管，与储存液体的储液罐连通的第一液管，以及将液体向输液出口输送的第二液管，所述第一液管上设置有第一止回阀，所述第二液管上设置有第二止回阀，所述计量罐的上出口与一气压控制系统连接。

进一步地，所述气压控制系统包括一真空发生器，所述真空发生器的第一端与所述计量罐的上出口连通，第二端通过一排气电磁阀连通外界大气，第三端与一动力气源通过一进气电磁阀连通，所述排气电磁阀以及所述进气电磁阀均与一可编程控制器连接。

进一步地，所述阻止液体通过上出口的结构为一浮球，所述浮球的外径大于所述上出口以及所述下出口的内径。

进一步地，所述计量罐的顶端和底端均设置为口径向外逐渐缩小的锥形。

进一步地，所述阻止液体通过上出口的结构为设置在所述上出口处的气液隔离器，所述气液隔离器能使气体顺利通过，而阻止液体通过。

进一步地，所述气压控制系统包括排气电磁阀、进气电磁阀和动力气源，所述排气电磁阀的出口连通外界，所述进气电磁阀的进口连通所述动力气源，所述排气电磁阀的进口和所述进气电磁阀的出口通过三通气管与所述计量罐的上出口连通，同时所述排气电磁阀以及所述进气电磁阀均与一可编程控制器连接；所述阻止液体通过上出口的结构为一浮球，所述浮球的外径大于所述上出口以及所述下出口的内径，所述计量罐的顶端和底端均设置为口径向外逐渐缩小的锥形；所述储液罐设置的位置高于所述计量罐，低于所述输液出口。

本发明还提供了另一种计量输送液体的装置，包括计量罐，所述计量罐的顶端设置有与外界大气连通的上开口，底端设置的下开口与二位三通阀第一端连通，所述二位三通阀的第二端连通储液罐，第三端与输液出口连通，所述二位三通阀具有第一端与第二端连通的第一连通状态、以及第一端与第三端连通的第二连通状态，所述储液罐设置的位置高于所述计量罐，所述计量罐设置的位置高于所述输液出口。

进一步地，所述二位三通阀为电磁式的二位三通阀，所述计量罐内设置有液位传感器，所述液位传感器与所述二位三通阀电连接，通过检测所述计量罐的液位高度切换所述二位三通阀的第一连通状态和第二连通状态。

进一步地，所述液位传感器为设置在所述计量罐底端的静压式液位传感器。

本发明还提供了另一种计量输送液体的装置，包括计量罐，所述计量罐内设置有一浮球，所述计量罐的顶端设置有与外界大气连通的上开口，底端设置的下开口与三通管连接，所述三通管同时与一进液电控阀、一出液电控阀连接，所述进液电控阀的另一端与储液罐连接，所述出液电控阀的另一端连接输液出口，所述进液电控阀、所述出液电控阀与可编程控制器电连接，所述储液罐设置的位置高于所述计量罐，所述计量罐设置的位置高于所述输液出口。

进一步地，所述计量罐的顶端和底端均设置为口径向外逐渐缩小的锥形。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

本发明提供的计量输送液体的装置，采用了无膜设计的结构，通过压缩空气或重力驱动液体流动，依靠计量罐对输送液体计量，整体结构简单，制作容易，安装使用方便，另外执行元件为常用的气动电磁阀，止回阀、二位三通阀、电控液阀等，制造成本偏低，性能可靠。

附图说明

图1为本发明的实施例1结构示意图；

图2为本发明的实施例2结构示意图；

图3为本发明的实施例3结构示意图；

图4为本发明的实施例4结构示意图；

图5为本发明的实施例5结构示意图。

【附图标记说明】

1-计量罐；2-上出口；3-下出口；4-浮球；5-第三液管；6-储液罐；7-第一液管；8-输液出口；9-第二液管；10-第一止回阀；11-第二止回阀；12-真空发生器；13-排气电磁阀；14-动力气源；15-进气电磁阀；16-可编程控制器；17-气液隔离器；18-上开口；19-二位三通阀；20-液位传感器；21-下开口；22-进液电控阀；23-出液电控阀。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1：

如图1所示，本发明的实施例1提供了一种计量输送液体的装置，包括计量罐1，其顶端设置上出口2，底端设置下出口3，同时在计量罐1内设置有一浮球4，其外径大于计量罐1上出口2以及下出口3的内径。计量罐1的下出口连接三通管，其具体包括与计量罐1下出口连通的第三液管5，与储液罐6连通的第一液管7，以及将液体向输液出口8输送的第二液管9。第一液管7上设置有第一止回阀10，第二液管9上设置有第二止回阀11，第一止回阀10和第二止回阀11均能使管路中的液体单向流动，防止液体回流。

计量罐1的上出口设置有一气压控制系统，具体包括一真空发生器12，真空发生器12的第一端与计量罐1的上出口2连通，第二端通过一排气电磁阀13连通外界，第三端与一动力气源14通过一进气电磁阀15连通，同时排气电磁阀13以及进气电磁阀15均与一可编程控制器16连接，通过可编程控制器16控制开闭状态。

作为优选的实施方式，计量罐1的顶端和底端均设置为锥形，与设置在计量罐1内的浮球4适配。浮球4在液面高度变化而逐渐升高或降低的过程中，在锥形端部的引导下能顺利移动至上出口或下出口，最终将出口堵塞，使得液体不会溢出上出口，压缩空气也不会从下出口大量排出。

计量输送液体的过程为：可编程控制器16指令下排气电磁阀13、进气电磁阀15同时打开，通过真空发生器12产生真空将计量罐1内空气吸走，在气压差作用下液体经第一止回阀10流入计量罐1内，计量罐1中的浮球4漂浮在液面上。随着液面的上涨浮球4同时上移，直至计量罐1充满液体后，由于计量罐1上端为锥形，浮球4上升后将自然堵住计量罐1的上出口2，防止液体从上出口2排出。之后排气电磁阀13关闭，保持进气电磁阀15打开，动力气源14生成的压缩空气从进气电磁阀15进入真空发生器12，再进入计量罐1内。计量罐1内气压不断增高，将计量罐1中的液体逐渐向下排出，使得液面逐渐下降，浮球4下移。此时由于第一止回阀10的设置，液体从计量罐1的下出口3流出后会依次流经第二液管9和第三液管5直至输液出口8向外排出，而不会回流至储液罐6内。液体全部流出计量罐1后，浮球4自然地堵住计量罐1下出口3，从而保证每次输送的液体量等于计量罐1的有效容积，一次液体的输送过程完成。且当计量罐1下出口3被堵住后，由于第二止回阀11的设置，输液出口以及终端的液体不会在气压差作用下产生回吸现象。在第二次液体输送过程开始时，排气电磁阀13和进气电磁阀14再次打开，使计量罐1内的压缩空气逐渐排出，液体从储液罐6流入计量罐1内。

在本实施例中，可事先在可编程控制器16里设置好排气电磁阀13和进气电磁阀15的开闭切换时间，使得当排气电磁阀13打开一段时间后计量罐1内的压缩空气全部排出，液体正好充满，而排气电磁阀13关闭一段时间后计量罐1内的液体正好全部排出。其中，每充满或输送一计量罐1液体的时间周期计算公式为T＝V÷Q，

T为每输送一计量罐液体的时间周期，单位s；

V为计量罐的有效容积，实际测试确定，单位ml；

Q为拟定输送的液体流量，单位ml/s。

液体输送量调节通过可编程控制器16改变每输送一计量罐液体1的时间周期来实现。

实施例2：

本发明的实施例2提供了另一种计量输送液体的装置，和实施例1的主要区别在于将浮球4替换成了固定设置在计量罐1上出口2处的气液隔离器17，如图2所示。气液隔离器17作为一种常用的结构，具有通过气体、阻隔液体的功能。因此当排气电磁阀13、进气电磁阀15同时打开时，计量罐1内的压缩空气在抽真空作用下从上出口2处穿过气液隔离器17而排出，计量罐1的液面逐渐升高至装满，但不会从上出口2溢出。当排气电磁阀13关闭，进气电磁阀15继续打开时，压缩空气从上出口2进入计量罐1，计量罐1中的液体逐渐输送至输液出口8，完成一次计量输送液体的过程。

实施例3：

本发明的实施例3提供了另一种计量输送液体的装置，和实施例1的主要区别在于气压控制系统减少了真空发生器12，排气电磁阀13和进气电磁阀15直接通过三通气管与上出口2连通，同时储液罐6设置的位置高于计量罐1，低于输液出口8。

计量输送液体的过程为：可编程控制器16指令下排气电磁阀13打开、进气电磁阀15关闭，储液罐6中液体在重力作用下经第一止回阀10流入计量罐1内，计量罐1中的浮球4漂浮在液面上。随着液面的上涨浮球4同时上移，直至计量罐1充满液体后，由于计量罐1上端为锥形，浮球4上升后将自然堵住计量罐1的上出口2，防止液体从上出口2排出。之后排气电磁阀13关闭，进气电磁阀15打开，动力气源14生成的压缩空气从进气电磁阀15进入计量罐1内。计量罐1内气压不断增高，将计量罐1中的液体逐渐向下排出，使得液面逐渐下降，浮球4下移。此时由于第一止回阀10的设置，液体从计量罐1的下出口3流出后会依次流经第二液管9和第三液管5直至输液出口8向外排出，而不会回流至储液罐6内。液体全部流出计量罐1后，浮球4自然地堵住计量罐1的下出口3，从而保证每次输送的液体量等于计量罐1的有效容积，一次液体的输送过程完成。且当计量罐1下出口3被堵住后，由于第二止回阀11的设置，输液出口8以及终端的液体不会在气压差作用下产生回吸现象。在第二次液体输送过程开始时，排气电磁阀13打开，进气电磁阀14关闭，重力作用下液体再次从储液罐6流入计量罐1内。

因此，本实施例与实施例1相比，将真空发生器12移除，而使液体从储液罐6流入计量罐1的过程完全在重力作用下进行，简化了系统设置，降低了装置制作、维护成本。

实施例4：

本发明的实施例4提供了另一种计量输送液体的装置，取消了气压控制系统，而由重力作用直接作为液体输送驱动力。具体如图4所示，包括计量罐1，计量罐1的顶端设置有与外界大气连通的上开口18，底端设置的下开口21与二位三通阀19第一端连通。二位三通阀19的第二端连通储液罐6，第三端与输液出口8连通。二位三通19阀具有第一端与第二端连通的第一连通状态、以及第一端与第三端连通的第二连通状态。同时储液罐6设置位置高于计量罐1，计量罐1设置的位置高于输液出口8。

在本实施例中二位三通阀19为电磁式的二位三通阀19，与设置在计量罐1内的液位传感器20电连接，通过检测计量罐1的液位高度而切换第一连通状态和第二连通状态。液位传感器20为设置在计量罐1底端的静压式液位传感器20，能准确测量计量罐1内的液位高度，安装使用方便。

当液位传感器20检测到计量罐1内的液位下降至预设值时，其发送信号至可编程控制器16，可编程控制器16控制二位三通阀19切换至第一连通状态，此时其第一端和第二端连通，即储液罐6和计量罐1连通，由于储液罐6位置高于计量罐1，因此储液罐6中的液体在重力作用下流入计量罐1中。当液位传感器20检测计量罐1中的液位逐渐升高至预设值时，通过可编程控制器16控制二位三通阀19切换至第二连通状态，此时其第一端和第二端连通，即计量罐1与输液出口8连通，由于计量罐1位置高于输液出口8，因此计量罐1中的液体在重力作用下流至输液出口8并排出。实际应用时可设置液位的最高和最低预设值，从而定量每次输送的液体量，改变管径大小则可调整一次输送的时间周期。

实施例5：

如图5所示，本发明的实施例5提供了另一种计量输送液体的装置，包括计量罐1，其内设置有一浮球4，计量罐1的顶端设置有与外界大气连通的上开口18，底端设置下开口21，通过三通管与一进液电控阀22、出液电控阀23连接。进液电控阀22、出液电控阀23与可编程控制器16电连接，通过可编程控制器16切换开闭状态。其中，储液罐6设置的位置高于计量罐1，计量罐1设置的位置高于输液出口8。计量罐1的顶端和底端均设置为口径向外逐渐缩小的锥形，作用与实施例1相同，这里不再赘述。

开始时通过可编程控制器16控制进液电控阀22打开，出液电控阀23关闭，此时储液管6和计量罐1连通，储液罐6中的液体在重力作用下流入计量罐1内，计量罐1中的液位逐渐升高，浮球4随之升高直至将上开口18堵塞，可防止液体溢出计量罐1。之后可编程控制器16控制出液电控阀23打开，进液电控阀22关闭，此时计量罐1与输液出口8连通，计量罐1中的液体在重力作用下流至输液出口8并排出，完成一次计量罐1有效容积的计量液体输送。可事先在可编程控制器16里设置好进液电控阀22、出液电控阀23的开闭切换时间，保证一次液体输送的量为计量罐1有效容积。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。