專利名稱：液體計量泵和用于所述泵的檢測壓力變化的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體計量泵，其包括裝配有吸入閥的吸嘴，所述吸嘴連通工作室，活塞在所述工作室中能以往復(fù)運(yùn)動的方式移動，當(dāng)活塞遠(yuǎn)離嘴移動時，通過吸入閥的開啟產(chǎn)生抽吸作用，并且當(dāng)活塞靠近嘴移動時，通過吸入閥的關(guān)閉和液體通過排出閥的排出而產(chǎn)生傳送作用。
背景技術(shù)：
這種類型的計量泵是已知的，尤其從以本公司作為申請人的專利申請F(tuán)R2847950可知。這種泵是令人滿意的，但是期望獲得關(guān)于泵運(yùn)作的改進(jìn)的信息，尤其以能夠診斷問題，諸如泵的構(gòu)件的故障、以及校核給出泵運(yùn)行細(xì)節(jié)的數(shù)據(jù)，諸如計算實(shí)時配量、計量裝置投入使用的時間長度、化學(xué)產(chǎn)品的消耗量、停機(jī)次數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了處理這些問題，根據(jù)本發(fā)明的上述限定類型的液體計量泵的特征在于，所述液體計量泵在吸入閥和工作室之間包括壓力變化檢測裝置，所述壓力變化檢測裝置一方面包括導(dǎo)管，所述導(dǎo)管連接至工作室的一端并且所述導(dǎo)管在其另一端配備有吸入閥，所述壓力變化檢測裝置另一方面還包括安裝在導(dǎo)管壁中并對導(dǎo)管中的壓力敏感的壓力敏感構(gòu)件。所述對導(dǎo)管中的壓力敏感的壓力敏感構(gòu)件可包括安裝在導(dǎo)管壁的一部分上并承受來自工作室的壓力的膜片、以及包括檢測壓力變化引起的膜片運(yùn)動的檢測構(gòu)件。有利地，所述膜片設(shè)置在從導(dǎo)管的內(nèi)表面縮進(jìn)去的腔中，所述腔經(jīng)由橫向孔連通于導(dǎo)管。所述檢測膜片運(yùn)動的檢測構(gòu)件可以是機(jī)械構(gòu)件、尤其包括由被連接至膜片的指形件致動的探頭、光學(xué)傳感器。作為替代，所述檢測膜片運(yùn)動的檢測構(gòu)件可包括感應(yīng)類型的位移傳感器、尤其是霍爾效應(yīng)傳感器。所述對導(dǎo)管中的壓力敏感的壓力敏感構(gòu)件可包括換能器、尤其安裝在導(dǎo)管壁上的應(yīng)變計，以供應(yīng)指示工作室壓力變化的電信號。所述對導(dǎo)管中的壓力敏感的構(gòu)件有利地連接至采集所測壓力變化的采集構(gòu)件，以分析泵的運(yùn)作。所述采集壓力變化的采集構(gòu)件可包括電子計算構(gòu)件，所述電子計算構(gòu)件編程為確定各種運(yùn)行參數(shù)，諸如:計算實(shí)時配量、所述計量裝置投入使用的時間、吸入化學(xué)產(chǎn)品的消耗量、停機(jī)次數(shù)。所述采集構(gòu)件害有利地設(shè)計成可視化計量泵的循環(huán)、在在泵送停止的情況下發(fā)出警報、檢測吸入系統(tǒng)的故障、以及作為選擇地檢測發(fā)生吸入的液體儲備端。以供參考，所述壓力變化檢測裝置可分離地連接至工作室。
本發(fā)明還涉及一種用于上述定義的泵的壓力變化檢測裝置，其特征在于，所述壓力變化檢測裝置一方面包括導(dǎo)管，所述導(dǎo)管能可分離地連接至泵的工作室的一端，并且所述導(dǎo)管能在其另一端裝配有吸入閥，所述壓力變化檢測裝置另一方面包括對導(dǎo)管中的壓力敏感的并安裝在導(dǎo)管壁中的壓力敏感構(gòu)件。


除了上文列出的方面，本發(fā)明還在于提供一些在下文中將被更完整涉及的其它方面，下文有關(guān)于一些將參考所附但完全非限定性的視圖來描述的示例性實(shí)施例。在這些附圖中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的計量泵的局部示圖，其中某些部件示為外觀圖，所述計量泵的下部分裝配有壓力檢測裝置且在豎直方向上示出。圖2是檢測裝置的替代性形式以更大的比例在軸向方向上的透視圖，其中所述檢測裝置的軸線是基本水平的，以及圖3是根據(jù)圖2的裝配有檢測裝置的計量泵在更小的比例上的總體構(gòu)造的側(cè)視圖，其中采集構(gòu)件由電子計算機(jī)形成。
具體實(shí)施例方式參考附圖，特別是圖1，其示出了液體計量泵1，所述液體計量泵包括具有吸入閥3的吸嘴2，其連通于在圖1中僅可見下部分的工作室4。未詳細(xì)描述的活塞5能在工作室中以往復(fù)平移運(yùn)動的方式移動；當(dāng)活塞5遠(yuǎn)離嘴2移動時，通過閥3的打開而產(chǎn)生抽吸作用，而當(dāng)活塞5靠近嘴2移動時，通過吸入閥3的關(guān)閉和液體通過排出閥6的排出而產(chǎn)生傳送作用?；钊?的往復(fù)平移運(yùn)動有利地由包含在泵I中的液壓發(fā)動機(jī)(未示出)引起，并由通過進(jìn)入孔7進(jìn)給至泵I的加壓液體來致動，所述進(jìn)入孔7設(shè)在泵的本體Ia上。本體Ia大體由塑料制成，蓋Ib (圖3)尤其通過螺合方式可分離地附連至該本體。管道(未示出)在其一端浸在液體添加劑容器中且在其另一端連接至吸嘴2，使用所述管道能將容納在未示出的容器中的液體添加劑向上抽吸。液體添加劑與經(jīng)由進(jìn)入孔7進(jìn)入的主要液體一起在泵本體Ia內(nèi)混合，并且被計量的混合物經(jīng)由在徑向上與進(jìn)入孔7相反的排出孔8尚開。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，吸嘴2設(shè)在工作室4的下端，所述工作室的下端配備有連接構(gòu)件9，尤其是螺合的連接構(gòu)件，從而允許嘴在工作室4的端部可分離地安裝。根據(jù)本發(fā)明，計量泵I配備有檢測工作室4中的壓力變化的檢測裝置D。該檢測裝置D安裝在吸入閥3和工作室4之間。檢測裝置D包括導(dǎo)管10，所述導(dǎo)管在其一端經(jīng)由套筒M和連接構(gòu)件9連接至工作室4。導(dǎo)管10在其另一端配備有吸入閥3和嘴2。檢測裝置D還包括壓力敏感構(gòu)件11，其對導(dǎo)管10中的壓力敏感，且因此對連接至該導(dǎo)管的工作室4中的壓力敏感。有利地設(shè)有采集所測壓力變化的采集構(gòu)件12 (圖3)，并且其連接至對壓力敏感的壓力敏感構(gòu)件11以分析泵的運(yùn)作。根據(jù)圖1所示出的實(shí)施例，對壓力敏感的壓力敏感構(gòu)件11包括柔性膜片13，所述柔性膜片布置成以不透流體的方式抵靠設(shè)在導(dǎo)管10的圓柱形外壁中的腔的端壁14。膜片13構(gòu)成設(shè)在導(dǎo)管10壁中的室15的可變形間隔部。室15經(jīng)由橫向孔16在包含在吸入閥3和連接至工作室4的連接構(gòu)件9之間的區(qū)域中連通于導(dǎo)管10的內(nèi)部空間10a。在孔16處獲得的壓力基本與在工作室4中獲得的壓力相同。膜片13由柔性材料制成、尤其是彈性體材料，并且所述膜片通過蓋17抵靠端壁14，所述蓋的內(nèi)輪廓匹配具有周邊卷邊的膜片的外輪廓。根據(jù)所示出的實(shí)施例，膜片13在相對于內(nèi)部空間IOa的相反側(cè)上還包括在周邊凸緣的內(nèi)側(cè)上徑向定位的環(huán)形肋。蓋17包括用于通過和引導(dǎo)指形件18的中央開口，所述指形件的軸線正交于導(dǎo)管10的軸線。指形件18的面朝孔16的端部制成閥針18a的形式，所述閥針由膜片覆蓋并能在負(fù)壓作用下進(jìn)入孔16。在圖1中，膜片13被示出為牢固抵壓蓋17，這對應(yīng)于室15的最大容積、以及工作室4中和導(dǎo)管10中的正壓階段。在指形件相對于閥針18a的相反端，指形件18能作用于尤其包括光學(xué)傳感器20的旋轉(zhuǎn)桿19a在內(nèi)的探頭19。指形件18和探頭19設(shè)置成通過鉸接方式連接。旋轉(zhuǎn)桿19a的可旋轉(zhuǎn)安裝借助于銷1%實(shí)現(xiàn)，所述銷19b正交于圖1的平面、基本位于沿桿19a的長度的中間、并且由設(shè)置在光學(xué)傳感器中的支承件支撐。旋轉(zhuǎn)桿的遠(yuǎn)離指形件18的端部19c能根據(jù)指形件18所指示的位置穿過傳感器20的光束，并因此觸發(fā)指示膜片13的位置的電信號。包括蓋17、指形件18和光學(xué)傳感器20的組件被保持在殼體21中，所述殼體自身固定至導(dǎo)管10。殼體21包括端部件22，以引出一條或多條連接至接觸器20的纜線(圖1中未示出)。參考圖2，其沿軸向方向基本水平地示出了檢測裝置D的實(shí)施例的一種替代性形式，所述檢測裝置用于根據(jù)本發(fā)明的計量泵。圖2中與已經(jīng)參考圖1描述的元件相同的那些元件由相同的附圖標(biāo)記表示，在該元件被修改時，所述附圖標(biāo)記可能跟有撇號’。不再描述相同的元件。膜片13’在相對于室15的相反側(cè)包括在徑向上突伸的圓柱形部分13’ a,所述圓柱形部分以不透流體的方式圍繞指形件18’的一部分。閥針18’ a形成該指形件的面朝導(dǎo)管IOa并突入室15中的端部。當(dāng)膜片13’如圖2所示抵壓蓋17’時，閥針18’ a仍然部分接合在孔16中。在吸入階段的過程中，膜片13’遠(yuǎn)離蓋17’移動并牢固地抵壓室15的其它壁。經(jīng)由指形件18’相對于閥針18’ a的相反端部，指形件18’能作用于容置在殼體21’中的電接觸器20’的探頭。兩條纜線23a、23b從接觸器20’引出，以將信息以電信號的形式傳輸?shù)讲杉瘶?gòu)件，所述采集構(gòu)件尤其包括如圖3所示的電子計算機(jī)12?；臼菣E圓形狀的壁24的縱向軸線與導(dǎo)管10’的縱向軸線一致，所述壁24圍繞該導(dǎo)管并被橫向間隔部25緊固至所述導(dǎo)管。蓋17’插入壁24中的容置部中，然而殼體21’覆蓋著蓋17’并可分離地附連至壁24。該壁在其最遠(yuǎn)離嘴2的一端包括能螺合到連接構(gòu)件9的外螺紋端部件上的內(nèi)螺紋套筒24a。在本示例中，根據(jù)本發(fā)明的計量泵以下述方式工作。參考圖1描述該工作方式，但描述內(nèi)容可立即應(yīng)用到圖2的替代性形式中。在抽吸到工作室4中的吸入階段的過程中，在導(dǎo)管10中形成負(fù)壓，并且這引起閥3開啟以及液體被抽吸到導(dǎo)管10和工作室4中。
在該吸入階段的過程中，膜片13受到負(fù)壓并根據(jù)圖1的設(shè)置方式向右移動，從而根據(jù)負(fù)壓的強(qiáng)度移動得更靠近腔15的端壁或抵壓在該端壁上。指形件18與膜片13 —起向右移動并帶著光學(xué)傳感器20的探頭19，所述探頭以指示吸入階段的電信號的形式提供信息。當(dāng)活塞5下降和傳送液體時，閥3關(guān)閉而排出閥6開啟。工作室4以及導(dǎo)管10中的壓力增加，并且膜片13牢固地抵壓在蓋17上，從而將指形件18如圖1所示的推至左邊。傳感器20的探頭19相應(yīng)地移動，并且相應(yīng)的電信號傳遞至運(yùn)作分析構(gòu)件。光學(xué)傳感器20可能是開/關(guān)類型的。作為替代，光學(xué)傳感器20或等同的檢測構(gòu)件能提供信號、尤其是模擬信號，所述信號的幅度將依據(jù)探頭19的移位、特別與閥針18的移位成比例。根據(jù)本發(fā)明，用于檢測泵的壓力變化的檢測系統(tǒng)連接至計量裝置的工作室4下方和吸入閥2上方，所述系統(tǒng)允許從以下現(xiàn)象獲得優(yōu)勢:-在吸入過程中的負(fù)壓階段；-在傳送過程中的正壓階段。本發(fā)明允許在計量泵的運(yùn)作循環(huán)中的這兩個連續(xù)循環(huán)被采集，以產(chǎn)生推桿式指形件18，18’的機(jī)械平移運(yùn)動。這種效果通過插入膜片13，13’實(shí)現(xiàn)，所述膜片足夠敏感且在負(fù)壓作用和正壓作用下移動，并且所述膜片產(chǎn)生指形件18，18’的交替平移運(yùn)動。這種運(yùn)動被捕獲以通過電接觸器20，20’形成本示例中是機(jī)械性質(zhì)的電接觸，或可替代地是感應(yīng)性質(zhì)的(使用霍爾效應(yīng))電接觸。作為替代，壓力變化檢測器能包括抵靠導(dǎo)管10外壁而定位的應(yīng)變計。檢測系統(tǒng)甚至用于頻率大約為0.003Hz的低計量泵流率。檢測系統(tǒng)的運(yùn)作對由于膜片系統(tǒng)(粘性/多相產(chǎn)品)而被計量的產(chǎn)品是相當(dāng)不敏感。所選擇使用的材料匹配于化學(xué)應(yīng)用情況，并且匹配于通過計量裝置被泵送的添加劑液體的性質(zhì)。經(jīng)由入口 7到達(dá)和經(jīng)由出口 8離開的主要液體的壓力范圍可以從0.05到6bar。泵的運(yùn)作頻率可以從0.003Hz到1.5Hz。使用壽命可以高達(dá)五百萬次循環(huán)。本發(fā)明可通過執(zhí)行以下功能提供關(guān)于泵運(yùn)作的診斷信息:-可視化計量泵的循環(huán)；-在驅(qū)動泵的發(fā)動機(jī)停止時發(fā)出警告；-檢測吸入系統(tǒng)的故障；-作為可選功能，檢測容納有通過吸入閥泵送的添加劑液體的儲備器的末端。由于聯(lián)接至電子計算機(jī)12，由檢測器供應(yīng)的信號能以各種形式體現(xiàn)并可以提供一定量的信息:-用于實(shí)時計算計量的信息；-所述計量裝置投入使用的時間；-通過吸入閥吸入的化學(xué)產(chǎn)品的消耗量；
-停機(jī)次數(shù)(如果有)、或關(guān)于運(yùn)作的其它信息。壓力變化檢測裝置D可以作為初始裝備裝配至新泵，或可以容易地對已在使用的泵進(jìn)行改裝。
權(quán)利要求
1.一種液體計量泵，其包括裝配有吸入閥的吸嘴，所述吸嘴連通于工作室，活塞在所述工作室中能以往復(fù)運(yùn)動的方式移動，其中當(dāng)活塞遠(yuǎn)離吸嘴移動時，通過吸入閥的開啟而產(chǎn)生抽吸作用，并且當(dāng)活塞靠近吸嘴移動時，通過吸入閥的關(guān)閉和液體通過排出閥的排出而產(chǎn)生傳送作用， 其特征在于，所述液體計量泵在吸入閥(3)和工作室(4)之間包括檢測壓力變化的壓力變化檢測裝置(D)，所述壓力變化檢測裝置一方面包括導(dǎo)管(10，10’)，所述導(dǎo)管在其一端連接至工作室(4)，并且所述導(dǎo)管在其另一端配備有吸入閥(3)，所述壓力變化檢測裝置另一方面還包括安裝在導(dǎo)管壁中并對導(dǎo)管中的壓力敏感的壓力敏感構(gòu)件(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體計量泵，其特征在于，所述對導(dǎo)管中的壓力敏感的壓力敏感構(gòu)件(11)包括安裝在導(dǎo)管(10，10’)壁的一部分上并承受來自工作室(4)的壓力的膜片(13，13’)，以及包括檢測壓力變化引起的膜片運(yùn)動的檢測構(gòu)件(18，19，20 ;18’，20’)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體計量泵，其特征在于，所述膜片(13，13’)設(shè)置在從導(dǎo)管(10，10’)的內(nèi)表面縮進(jìn)去的腔中，所述腔經(jīng)由橫向孔(16)連通于導(dǎo)管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液體計量泵，其特征在于，所述檢測膜片運(yùn)動的檢測構(gòu)件是機(jī)械構(gòu)件、尤其包括由被連接至膜片的指形件(18)致動的探頭(19)、光學(xué)傳感器(20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液體計量泵，其特征在于，所述檢測膜片運(yùn)動的檢測構(gòu)件包括感應(yīng)型位移傳感器、尤其是霍爾效應(yīng)傳感器。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的液體計量泵，其特征在于，所述壓力變化檢測裝置(D)包括換能器(20，20’)，用于供應(yīng)指示工作室中的壓力變化的電信號。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的液體計量泵，其特征在于，所述對導(dǎo)管中的壓力敏感的壓力敏感構(gòu)件(11)連接至采集所測壓力變化的采集構(gòu)件，以分析泵的運(yùn)作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液體計量泵，其特征在于，所述采集所測壓力變化的采集構(gòu)件包括電子計算構(gòu)件(12)，所述電子計算構(gòu)件編程為確定各種運(yùn)作參數(shù)，諸如:計算實(shí)時配量、所述計量泵投入使用的時間、化學(xué)產(chǎn)品的消耗量、停機(jī)次數(shù)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的液體計量泵，其特征在于，所述壓力變化檢測裝置(D)可分離地連接至工作室(4)。
10.一種用于根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的液體計量泵的壓力變化檢測裝置，其特征在于，所述壓力變化檢測裝置一方面包括導(dǎo)管(10，10’)，所述導(dǎo)管在其一端能可分離地連接至泵的工作室(4)，并且所述導(dǎo)管在其另一端能裝配有吸入閥(3)，所述壓力變化檢測裝置另一方面還包括對導(dǎo)管中的壓力敏感并安裝在導(dǎo)管(10，10’)壁中的壓力敏感構(gòu)件(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體計量泵，所述液體計量泵包括設(shè)有吸入閥(3)的吸嘴(2)，所述吸入閥連通工作室(4)，活塞(5)能在所述工作室中以交替平移運(yùn)動的方式移動，當(dāng)活塞遠(yuǎn)離嘴移動時，通過吸入閥的打開而產(chǎn)生抽吸作用，而當(dāng)活塞朝向嘴移動時，通過吸入閥的關(guān)閉和液體通過排出閥的排出而產(chǎn)生傳送作用；泵在吸入閥(3)和工作室(4)之間包括用于檢測壓力變化的裝置(D)，所述裝置(D)包括導(dǎo)管(10)，所述導(dǎo)管在一端連接至工作室(4)并在另一端設(shè)有吸入閥(3)，所述裝置還包括對導(dǎo)管中的壓力敏感的壓力敏感構(gòu)件(11)，所述壓力敏感構(gòu)件(11)安裝在導(dǎo)管壁中。
文檔編號F04B13/02GK103140676SQ201180047968
公開日2013年6月5日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者G·盧卡斯, D·瓦謝, C·沙里埃 申請人:多沙特隆國際公司