[發(fā)明專利]一種精密取樣控制系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310064154.2
• 申請(qǐng)日: 2013-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN103197620A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李隆昌;唐幫備;樊軒;劉賀;張世欣;王洪;楊聯(lián)星;方娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 重慶為信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50216
• 代理人: 龍玉洪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液體取樣控制技術(shù)，具體地說(shuō)，是一種精密取樣控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在環(huán)境監(jiān)測(cè)、石化、鋼鐵以及發(fā)電等行業(yè)中，常常涉及到定量供水或者定量采樣，特別是污水處理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的液體定量取樣，液體取樣精確度要求非常高。

現(xiàn)有的定量取樣裝置大多采用蠕動(dòng)泵，通過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)輥?zhàn)又g的一段泵管形成“枕”形流體，“枕”的體積取決于泵管的內(nèi)徑和轉(zhuǎn)子的幾何特征，流量取決于泵頭的轉(zhuǎn)速與“枕”的尺寸，對(duì)于轉(zhuǎn)子直徑相同的泵而言，較大“枕”體積的泵，其轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈所輸送的流體流量也較大，容易產(chǎn)生較大的脈動(dòng)度。

現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是：（1）控制轉(zhuǎn)子的步進(jìn)電機(jī)容易失步，從而導(dǎo)致取樣不準(zhǔn)，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)溫度過(guò)高會(huì)使電機(jī)的磁性材料退磁,從而導(dǎo)致力矩下降失步；（2）蠕動(dòng)泵的泵管易變形使取樣不準(zhǔn)；（3）由于泵頭必須壓緊泵管，因而泵管的管壁容易粘在一起而無(wú)法取樣。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種實(shí)用、防腐、精密的取樣控制系統(tǒng)，避免使用蠕動(dòng)泵帶來(lái)的缺陷，達(dá)到精確取樣的目的。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種精密取樣控制系統(tǒng)，包括儲(chǔ)液瓶、定量瓶以及取液瓶，其關(guān)鍵在于：還包括氣泵、閥門電機(jī)以及同位三路三通閥，所述同位三路三通閥設(shè)置有三路閥門以及兩個(gè)閥位，每路閥門均設(shè)置有三個(gè)管口，其中：

所述氣泵與第一閥門的第一管口連接，該第一閥門的第二管口與所述儲(chǔ)液瓶的進(jìn)氣口連接，該第一閥門的第三管口連接在第二閥門的第三管口上，儲(chǔ)液瓶的出液口與第二閥門的第二管口連接，第二閥門的第一管口與定量瓶的進(jìn)液口連接，定量瓶的出液口連接在第三閥門的第一管口上，第三閥門的第二管口為溢液口，第三閥門的第三管口與所述取液瓶連接；

在所述同位三路三通閥中還設(shè)置有閥位檢測(cè)模塊，當(dāng)閥門電機(jī)轉(zhuǎn)到第一閥位時(shí)，每路閥門的第一管口與第二管口導(dǎo)通，當(dāng)閥門電機(jī)轉(zhuǎn)到第二閥位時(shí)，每路閥門的第一管口與第三管口導(dǎo)通；

在溢液口還設(shè)置有溢液檢測(cè)模塊，所述閥位檢測(cè)模塊與溢液檢測(cè)模塊均連接在控制器上，該控制器根據(jù)溢液檢測(cè)模塊與閥位檢測(cè)模塊所檢測(cè)的信號(hào)控制所述氣泵以及閥門電機(jī)。

作為優(yōu)選，所述同位三路三通閥設(shè)置有閥體和閥芯，在所述閥體上開有閥芯孔,在閥芯孔內(nèi)安裝所述閥芯，在閥體上開有三層三通孔，在所述閥芯上與三層三通孔對(duì)應(yīng)開有三層連接孔，閥芯在所述閥芯孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)使得每層三通孔中的任意兩個(gè)通孔與相應(yīng)一層的連接孔導(dǎo)通。

作為優(yōu)選，所述閥芯孔為錐形孔，所述閥芯為錐形結(jié)構(gòu)，該閥芯的側(cè)壁與所述閥芯孔的孔壁貼合；所述閥芯一端設(shè)置有用于與電機(jī)輸出軸連接的連接孔，另一端部外套有彈簧，該彈簧一端抵在所述閥芯周向設(shè)置的臺(tái)階上，另一端抵在支架上，從而防止每層三通孔與相應(yīng)一層的連接孔錯(cuò)位。

作為優(yōu)選，閥閥位檢測(cè)模塊采樣紅外檢測(cè)，在所述閥體上端的內(nèi)壁設(shè)置有支撐架，該支撐架內(nèi)安裝有一對(duì)紅外管，在閥芯的外壁上設(shè)置有遮光片，該遮光片隨著閥芯在所述支撐架內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)閥芯轉(zhuǎn)到第一閥位時(shí)，所述遮光片與紅外管在豎直方向上重合，當(dāng)閥芯轉(zhuǎn)到第二閥位時(shí)，所述遮光片與紅外管在豎直方向上錯(cuò)開。

作為優(yōu)選，每層三通孔中的三個(gè)通孔按“Y”字形結(jié)構(gòu)分布，三個(gè)通孔的中心線相交且交點(diǎn)位于所述閥芯孔的孔心線上。

作為優(yōu)選，所述溢液檢測(cè)模塊為電阻檢測(cè)模塊，包括電阻R1、R2、R3、采樣電阻R以及電壓比較器U，其中，電阻R1與采樣電阻R組成一路分壓電路，輸出的分壓信號(hào)送入電壓比較器U的反相輸入端，電阻R2與電阻R3組成另一路分壓電路，輸出的分壓信號(hào)送入電壓比較器U的正相輸入端，采樣電阻R為連接在溢液口上的金屬探頭，通過(guò)溢液口流出的液體改變采樣電阻R的阻值。

為了便于控制、顯示與報(bào)警，在控制器的輸入端連接有鍵盤模塊，在控制器的輸出端還連接有顯示、報(bào)警電路。

為了提高設(shè)備的抗腐蝕性能，所述第二閥門的第一管口與定量瓶的進(jìn)液口之間以及第三閥門的第一管口與定量瓶的出液口之間均通過(guò)聚四氟乙烯管連接。

本發(fā)明的顯著效果是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)用，通過(guò)選用氣泵和同位三路三通閥，利用一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)即可同時(shí)控制三路閥門，利用氣體推動(dòng)液體實(shí)現(xiàn)精確取樣，采樣紅外檢測(cè)閥位，采樣電阻測(cè)量檢測(cè)溢液，原理簡(jiǎn)單，控制方便，而且設(shè)備的防腐性能好，降低了設(shè)備安裝和維護(hù)成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的管路連接關(guān)系圖；

圖2是本發(fā)明的控制電路原理圖；

圖3是圖1中同位三路三通閥的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3的A-A剖視圖；