專利名稱：微量液體添加裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油化工、制藥、天然氣、食品、水處理等行業(yè)中的一種微量液體添加裝置。
背景技術(shù)：
目前，長期、連續(xù)、穩(wěn)定、不間斷微量自動添加有腐蝕、易燃液態(tài)藥劑是石油化工、制藥、天然氣、食品、水處理等行業(yè)應用非常廣泛的工藝過程，目前所使用的加藥設(shè)備主要靠進口，進口設(shè)備不但造價高，而且技術(shù)并不是最先進的，存在能耗大、維修難、控制手段落后等問題。
傳統(tǒng)的加藥機(包括目前進口的設(shè)備)普遍采電機—減速機驅(qū)動，電機功率大多在0.35～0.75KW之間，通過減速機曲柄滑塊機構(gòu)將電機的高速旋轉(zhuǎn)運動變成加藥機的直線運動，實現(xiàn)加藥運行。用電磁驅(qū)動代替電機減速機驅(qū)動，沒有電機的旋轉(zhuǎn)運動，也沒有了減速機的中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，直接采用電磁驅(qū)動器的直線運動，電磁驅(qū)動器的復位(空程)采用彈簧機構(gòu)，盡一步省電力，經(jīng)實際運行和檢測，能耗降低90％以上。
傳統(tǒng)的電磁驅(qū)動器(包裝目前進口設(shè)備)普遍采無潤滑處理，產(chǎn)品的運行過程中噪音和振動都很大，也不適于長期連續(xù)頻繁工作，為了提高電磁驅(qū)動器的效率、延長使用壽命，本加藥機的電磁驅(qū)動器在設(shè)計上采用了油浸潤滑結(jié)構(gòu)，所有機械運動部件均在液壓油中，液壓油的潤滑、減振、降噪、降溫作用充分體現(xiàn)，實現(xiàn)了長期連續(xù)頻繁動作(最大工作頻率50次/分)，同時起到充油隔爆效果，大大提高了使用壽命和傳動效率，也使設(shè)備運行更加平穩(wěn)、可靠。
傳統(tǒng)的產(chǎn)品控制手段上多采用單片機進行控制，控制方法簡單，無檢測反饋。在微量液體添加裝置的控制手段上，利用現(xiàn)代計算機和微電子傳感技術(shù)，自選研發(fā)全自動控制系統(tǒng)，設(shè)計配備了多個電子傳感監(jiān)視元件，多點檢測運行狀態(tài)，監(jiān)測信號自動反饋到控制系統(tǒng)芯片上，經(jīng)控制系統(tǒng)軟件計算和程序處理畫面顯示全過程自動運行加藥設(shè)備，保證設(shè)備在設(shè)定的最經(jīng)濟合理的工況下運行。
傳統(tǒng)設(shè)備存在的缺點是，輸出藥劑量不夠微小，單行程最小輸出量0.05ml，輸出誤差＜±5％。加藥均勻性較差。沒有利用計算機組態(tài)軟件進行編程，不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)RS485遠傳和遠程控制(即所謂回控)。沒有對用戶開放軟件進行編程控制系統(tǒng)運行模式，在改變運行方式和適應性、靈活性方面較差。從動力源上傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備多數(shù)采用電動機作動力源和用(蝸輪蝸桿)減速機傳至柱塞泵進行加藥工作，這種設(shè)備靠電機調(diào)速工作，能耗大，長時間工作磨損較大。因此研制一種微量液體添加裝置一直是國內(nèi)外急待解決的新課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種密封性能十分良好，解決減速機的減速和機械磨損的能量消耗，減少了噪音、震動，充分潤滑，延長了使用壽命，避免了摩擦和溫升，使泵的運動阻尼降到最低，操作更為簡單、直觀、方便，提高勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的微量液體添加裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明的工作及控制原理是，控制系統(tǒng)輸出的300V DC脈沖電壓，使電磁驅(qū)動器通電后產(chǎn)生動力，通過工作軸帶動油缸內(nèi)的柱塞做往復水平運動，活塞向前運動時，迫使密閉油缸內(nèi)的液壓油油壓升高對膜片產(chǎn)生壓力使其發(fā)生彈性變形，導致泵頭輸料腔內(nèi)的容積變小，排出腔內(nèi)藥劑；柱塞向后運動時，密閉油缸內(nèi)油壓降低，迫使隔膜片反向彈性變形，泵頭輸料腔內(nèi)的容積變大，吸入藥劑，泵頭輸料腔設(shè)有上下兩個單向止逆閥，配合膜片的正反向變形吸、排藥劑，下單向止逆閥的入口接到儲藥系統(tǒng)的出口，允許藥劑進入單向閥至泵頭輸料腔，上單向止逆閥的出口接入輸藥管線閥門組，藥劑經(jīng)管理閥門組通過散流式汽化器與燃氣充分混合；單行程輸出數(shù)量級0.01毫升，輸出誤差＜±5％；控制器工作電壓220V±10V，電流＜3A，功率＜500W，輸入數(shù)字信號RS485/232；加藥泵單程輸出藥液量0.02～0.3ml，最大工作頻率50次/分，最大輸出壓力8.5MPa；儲藥罐，工作壓力＜50KPa。
本發(fā)明的要點在于它的工作及控制原理。其設(shè)計原理是，采用超精密加工技術(shù)加工制造柱塞泵的柱塞，使其密封性能十分良好，內(nèi)漏量控制在1％～3.5％之間(內(nèi)漏量與壓力有關(guān)、壓力增加內(nèi)漏量加大)。從而實現(xiàn)了微小流量輸出的誤差控制，在對產(chǎn)品的輸出液體粘度控制上采用了電伴熱調(diào)節(jié)粘度的方式使該產(chǎn)品適用于大多數(shù)粘度的液體輸出。使單行程輸出數(shù)量級0.02毫升，輸出誤差＜±5％，微量均勻不間斷的輸出各種粘度的液態(tài)藥劑，產(chǎn)品性能達到檢驗儀器的輸出水平。在產(chǎn)品的驅(qū)動方式上采用了電磁直接驅(qū)動，取代傳統(tǒng)的電機轉(zhuǎn)動，在前進輸出時通電驅(qū)動，在吸入時采用彈簧，采用彈簧復位這樣使泵的工作最高實際耗電時間每分鐘只有10秒，從功率上采用0.4kw的電磁驅(qū)動器，遠小于0.5kw的電機24不時不停的運轉(zhuǎn)，同時沒有了減速機的減速和機械磨損的能量消耗，達到了節(jié)能90％以上。在驅(qū)動的設(shè)計上采用了充油隔爆設(shè)計，整個電磁驅(qū)動器均在泵箱內(nèi)的液壓油內(nèi)浸泡，傳動的零部件也在箱內(nèi)油位以下，這樣減少了噪音、震動，充分潤滑，延長了使用壽命，避免了摩擦和溫升，由于適當選擇傳動油的粘度系數(shù)，不僅適應了我國大江南北的用戶在各個季節(jié)的溫度下使用，也使泵的運動阻尼降到最低，使其最高工作頻率達到50次/分。在控制手段上自主開發(fā)了控制軟件，利用出電轉(zhuǎn)換技術(shù)和壓力傳感的技術(shù)，將設(shè)備運行的關(guān)鍵部位進行檢測和監(jiān)控，將采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成電信號輸入微機進行處理，利用電腦顯示和動畫軟件技術(shù)在畫面上直觀作出顯示設(shè)備運行狀態(tài)和各監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用文字、聲光報警，使操作更為簡單、直觀、方便。在實際操作和使用中，為了提高勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，產(chǎn)品設(shè)計了數(shù)據(jù)遠傳和遠程監(jiān)控，利用組態(tài)軟件進行運行，運行數(shù)據(jù)的數(shù)字化遠程傳輸，并將運行數(shù)據(jù)在遠程計算機上。利用電磁驅(qū)動器的疊加技術(shù)使電磁驅(qū)動器的驅(qū)動力成倍提高，突破了電磁驅(qū)動不能用于高壓運行的禁區(qū)，目前加藥機的最大輸出力可達8.5MPa，而國內(nèi)外的同類產(chǎn)品只能在2.5MPa以下工作。
微量液體添加裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有一種密封性能十分良好，解決減速機的減速和機械磨損的能量消耗，減少了噪音、震動，充分潤滑，延長了使用壽命，避免了摩擦和溫升，使泵的運動阻尼降到最低，操作更為簡單、直觀、方便，提高勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)等優(yōu)點，將廣泛應用于可再生能源領(lǐng)域中。
具體實施例方式本發(fā)明的工作及控制原理是，控制系統(tǒng)輸出的300V DC脈沖電壓，使電磁驅(qū)動器通電后產(chǎn)生動力，通過工作軸帶動油缸內(nèi)的柱塞做往復水平運動，活塞向前運動時，迫使密閉油缸內(nèi)的液壓油油壓升高對膜片產(chǎn)生壓力使其發(fā)生彈性變形，導致泵頭輸料腔內(nèi)的容積變小，排出腔內(nèi)藥劑；柱塞向后運動時，密閉油缸內(nèi)油壓降低，迫使隔膜片反向彈性變形，泵頭輸料腔內(nèi)的容積變大，吸入藥劑，泵頭輸料腔設(shè)有上下兩個單向止逆閥，配合膜片的正反向變形吸、排藥劑，下單向止逆閥的入口接到儲藥系統(tǒng)的出口，允許藥劑進入單向閥至泵頭輸料腔，上單向止逆閥的出口接入輸藥管線閥門組，藥劑經(jīng)管理閥門組通過散流式汽化器與燃氣充分混合；單行程輸出數(shù)量級0.02毫升，輸出誤差＜±5％；控制器工作電壓220V±10V，電流＜3A，功率＜500W，輸入數(shù)字信號RS485/232；加藥泵單程輸出藥液量0.02～0.3ml，最大工作頻率50次/分，最大輸出壓力8.5MPa；儲藥罐，工作壓力＜50KPa。
權(quán)利要求
1.一種微量液體添加裝置，其特征是工作及控制原理是，控制系統(tǒng)輸出的300V DC脈沖電壓，使電磁驅(qū)動器通電后產(chǎn)生動力，通過工作軸帶動油缸內(nèi)的柱塞做往復水平運動，活塞向前運動時，迫使密閉油缸內(nèi)的液壓油油壓升高對膜片產(chǎn)生壓力使其發(fā)生彈性變形，導致泵頭輸料腔內(nèi)的容積變小，排出腔內(nèi)藥劑；柱塞向后運動時，密閉油缸內(nèi)油壓降低，迫使隔膜片反向彈性變形，泵頭輸料腔內(nèi)的容積變大，吸入藥劑，泵頭輸料腔設(shè)有上下兩個單向止逆閥，配合膜片的正反向變形吸、排藥劑，下單向止逆閥的入口接到儲藥系統(tǒng)的出口，允許藥劑進入單向閥至泵頭輸料腔，上單向止逆閥的出口接入輸藥管線閥門組，藥劑經(jīng)管理閥門組通過散流式汽化器與燃氣充分混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微量液體添加裝置，其特征是所說的單行程輸出數(shù)量級0.02毫升，輸出誤差＜±5％；控制器工作電壓220V±10V，電流＜3A，功率＜500W，輸入數(shù)字信號RS485/232。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微量液體添加裝置，其特征是所說的加藥泵單程輸出藥液量0.02～0.3ml，最大工作頻率50次/分，最大輸出壓力8.5MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微量液體添加裝置，其特征是所說的儲藥罐，工作壓力＜50KPa。
全文摘要
一種應用于石油化工、制藥、天然氣、食品、水處理領(lǐng)域中的微量液體添加裝置，工作及控制原理是，控制系統(tǒng)輸出的300V DC脈沖電壓，使電磁驅(qū)動器通電后產(chǎn)生動力，通過工作軸帶動油缸內(nèi)的柱塞做往復水平運動，泵頭輸料腔內(nèi)的容積變大，吸入藥劑，泵頭輸料腔設(shè)有上下兩個單向止逆閥，配合膜片的正反向變形吸、排藥劑，下單向止逆閥的入口接到儲藥系統(tǒng)的出口，允許藥劑進入單向閥至泵頭輸料腔，上單向止逆閥的出口接入輸藥管線閥門組，藥劑經(jīng)管理閥門組通過散流式汽化器與燃氣充分混合。該發(fā)明密封性能良好，減少噪音、震動，充分潤滑，延長了使用壽命，避免摩擦和溫升，使泵的運動阻尼降到最低。
文檔編號B01F15/04GK1919434SQ200610047389
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月4日
發(fā)明者李曉光, 李芳放, 孟光, 宋勇, 王民峰, 單曉軒, 趙艷, 關(guān)峰 申請人:沈陽光正工業(yè)有限公司