一種精密取樣控制系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開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，其特征在于：還包括氣泵、閥門電機(jī)以及同位三路三通閥，在同位三路三通閥中還設(shè)置有閥位檢測(cè)模塊，在溢液口還設(shè)置有溢液檢測(cè)模塊，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)。其顯著效果是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)用，通過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。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及液體取樣控制技術(shù)，具體地說，是一種精密取樣控制系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
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:(I)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法取樣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決上述問題，本專利技術(shù)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)泵帶來的缺陷，達(dá)到精確取樣的目的。本專利技術(shù)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Rl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聚四氟乙烯管連接。本專利技術(shù)的顯著效果是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)用，通過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。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的管路連接關(guān)系圖；圖2是本專利技術(shù)的控制電路原理圖；圖3是圖1中同位二路二通閥的結(jié)構(gòu)不意圖；圖4是圖3的A-A剖視圖；圖5是圖1中溢液檢測(cè)模塊的電路原理圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式以及工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1，圖2所示，一種精密取樣控制系統(tǒng)，包括儲(chǔ)液瓶2、定量瓶6、取液瓶7、氣泵1、閥門電機(jī)3以及同位三路三通閥4，所述同位三路三通閥4設(shè)置有三路閥門41、42、43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I與第一閥門41的第一管口 41-1連接，該第一閥門41的第二管口 41_2與所述儲(chǔ)液瓶2的進(jìn)氣口連接，該第一閥門41的第三管口 41-3連接在第二閥門42的第三管口 42-3上，儲(chǔ)液瓶2的出液口與第二閥門42的第二管口 42-2連接，第二閥門42的第一管口 42-1與定量瓶6的進(jìn)液口連接，定量瓶6的出液口連接在第三閥門43的第一管口 43-1上，第三閥門43的第二管口 43-2為溢液口，第三閥門43的第三管口 43_3與所述取液瓶7連接；在所述同位三路三通閥4中還設(shè)置有閥位檢測(cè)模塊9，當(dāng)閥門電機(jī)3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)3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5，所述閥位檢測(cè)模塊9與溢液檢測(cè)模塊5均連接在控制器8上，該控制器8根據(jù)溢液檢測(cè)模塊5與閥位檢測(cè)模塊9所檢測(cè)的信號(hào)控制所述氣泵I以及閥門電機(jī)3。如果需要進(jìn)行液體取樣，利用控制器8進(jìn)行控制，首先驅(qū)動(dòng)閥門電機(jī)3，使同位三路三通閥4轉(zhuǎn)到第一閥位，每路閥門的第一管口與第二管口導(dǎo)通，控制器8驅(qū)動(dòng)氣泵I工作，使其排出氣體到儲(chǔ)液瓶2中，該氣體將儲(chǔ)液瓶2中的液體推向定量瓶6，當(dāng)定量瓶6裝滿后，液體會(huì)從第三閥門43的第二管口 43-2溢出，此時(shí)溢液檢測(cè)模塊5即可檢測(cè)到溢液信號(hào)，控制器8立即改變工作狀態(tài)，先關(guān)閉氣泵1，然后驅(qū)動(dòng)閥門電機(jī)3，使同位三路三通閥4轉(zhuǎn)到第二閥位，讓每路閥門的第一管口與第三管口導(dǎo)通，再次驅(qū)動(dòng)氣泵I，此時(shí)氣泵I排除的氣體經(jīng)過第一閥門41和第二閥門42直接進(jìn)入定量瓶6，并且將定量瓶6內(nèi)的液體推送至取液瓶7中，從而完成整個(gè)取液操作。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，每次取樣所抽取的液體體積即為定量瓶6的容積加上第二閥門42和第三閥門43與定量瓶6之間管路的容積，只要固定第二閥門42和第三閥門43與定量瓶6之間連接管的長(zhǎng)度和大小，即可根據(jù)定量瓶6實(shí)現(xiàn)精確取樣，取樣的多少也可以通過更換定量瓶6來調(diào)節(jié)，使用非常方便。 如圖3所示，在實(shí)施過程中，所述同位三路三通閥4設(shè)置有閥體a和閥芯b，在所述閥體a上開有閥芯孔al，在閥芯孔al內(nèi)安裝所述閥芯b，在閥體a上開有三層三通孔，在所述閥芯b上與三層三通孔對(duì)應(yīng)開有三層連接孔，閥芯b在所述閥芯孔al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，圖中設(shè)置有三層三通孔，每次一層三通孔與對(duì)應(yīng)一層的連接孔共同組成一路閥門，從而構(gòu)成三路三通閥。通過采用同軸分層設(shè)計(jì)，使得一個(gè)閥門電機(jī)3即可同時(shí)控制三路三通閥的閥位，而且可以保證閥位同步，即簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，又降低本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種精密取樣控制系統(tǒng)，包括儲(chǔ)液瓶（2）、定量瓶（6）以及取液瓶（7），其特征在于：還包括氣泵（1）、閥門電機(jī)（3）以及同位三路三通閥（4），所述同位三路三通閥（4）設(shè)置有三路閥門（41、42、43）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（1）與第一閥門（41）的第一管口（41?1）連接，該第一閥門（41）的第二管口（41?2）與所述儲(chǔ)液瓶（2）的進(jìn)氣口連接，該第一閥門（41）的第三管口（41?3）連接在第二閥門（42）的第三管口（42?3）上，儲(chǔ)液瓶（2）的出液口與第二閥門（42）的第二管口（42?2）連接，第二閥門（42）的第一管口（42?1）與定量瓶（6）的進(jìn)液口連接，定量瓶（6）的出液口連接在第三閥門（43）的第一管口（43?1）上，第三閥門（43）的第二管口（43?2）為溢液口，第三閥門（43）的第三管口（43?3）與所述取液瓶（7）連接；在所述同位三路三通閥（4）中還設(shè)置有閥位檢測(cè)模塊（9），當(dāng)閥門電機(jī)（3）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)（3）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（5），所述閥位檢測(cè)模塊（9）與溢液檢測(cè)模塊（5）均連接在控制器（8）上，該控制器（8）根據(jù)溢液檢測(cè)模塊（5）與閥位檢測(cè)模塊（9）所檢測(cè)的信號(hào)控制所述氣泵（1）以及閥門電機(jī)（3）。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：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)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：