一种大容量连续注射系统及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及注射累技术领域，特别设及一种能够大容量连续注射的注射系统及其 控制方法。
【背景技术】
[0002] 注射累由步进电机及其驱动器、丝杆和支架等构成，具有往复移动的丝杆、螺母， 因此也称为丝杆累。螺母与注射器的活塞相连，注射器里盛放药液，实现高精度，平稳无脉 动的液体传输。
[0003] 蠕动累是一种能够连续地进行液体投料的装置，但其精度不高，投料过程中会产 生较大的脉动，从而影响投料的过程。虽然注射累精度很高，但是一般注射累只能注射固定 容量的液体，一些带有抽取功能的注射累在注射完成后，需要进行抽取，才能进行下一次注 射，抽取的时候，注射就要暂停，影响整体注射进程。常规的解决方案是使用容量较大的注 射累，但容量越大精度也会相应的降低。因此急需提供一种既使注射累容量较小W满足精 度要求又能够连续注射的装置。
【发明内容】
[0004] 本发明设计开发了一种大容量连续注射系统，克服了现有技术中蠕动累精度差和 一般注射累不能连续工作的缺陷，采用了两个注射累串联的方式实现了连续工作并保证高 精度。
[0005] 本发明提供的技术方案为：
[0006] 一种大容量连续注射系统，包括：
[0007] 储液罐，其用于储存待注射液体；
[000引输液管，其设置有进口端和出口端，所述输液管的出口端连接到所述储液罐内，W将所述储液罐内液体从所述输液管的进口端输送到所述输液管的出口端，所述输液管的入 口端插入到所述储液罐的底部；
[0009] 第一注射累，其具有向内吸取和向外注射的功能，所述第一注射累与所述输液管 连接，且位于所述输液管的进口端和出口端之间；
[0010] 第二注射累，其与所述第一注射累结构相同，所述第二注射累与所述输液管连接， 且位于所述第一注射累与所述输液管出口端之间；
[0011] 第一电控阀，其设置于所述输液管上且位于所述输液管的进口端与所述第一注射 累之间；
[0012] 第二电控阀，其设置于所述输液管上且位于所述第一注射累之间与所述第二注射 累之间；
[0013] 控制器，其与所述第一注射累、第二注射累、第一电控阀、第二电控阀连接，W控制 所述第一电控阀和第二电控阀的开启或关闭，W及控制所述第一注射累、第二注射累吸取 或注射。
[0014] 优选的是，所述第一注射累包括
[0015] 累筒，其设置成空屯、圆柱体，所述累筒前端设置有累嘴，所述累嘴与所述输液管连 接；
[0016] 活塞巧杆，其与所述累筒相配合，所述活塞巧杆通过推拉实现所述注射累的吸取 或注射；
[0017] 活塞驱动装置，其与所述活塞巧杆连接，能够带动所述活塞巧杆前后推拉运动。 [001引优选的是，所述活塞驱动装置包括：
[0019]电机；
[0020] 丝杠，其与所述电机连接，在所述电机驱动下旋转；
[0021] 导轨，所述导轨设置为2个，分别位于所述丝杠左右两侧，且与所述丝杠平行布 置；
[0022] 移动座，其上设置有丝杠配合孔和导轨配合孔，所述丝杠配合孔与所述丝杠相配 合，所述导轨配合孔与所述导轨相配合，所述移动座能够在所述电机的驱动下前后移动；
[0023] 其中，所述移动座上还设置有夹持部，所述夹持部能够与所述活塞巧杆的尾端相 固定。
[0024] 优选的是，所述活塞驱动装置还包括直线位移传感器，所述直线位移传感器与所 述移动座相连接，W检测所述移动座运动的位移。
[0025] 优选的是，在所述输液管上位于所述第二注射累和所述输液管出口端之间设置有 第二电控阀。
[0026] 优选的是，所述储液罐内设置有液位传感器，W检测所述储液罐内液体的高度。
[0027] 优选的是，所述输液管的出口端处设置有流量传感器，W检测所述输液管的出口 端流出液体的流量。
[002引一种大容量连续注射系统的控制方法，上述的大容量连续注射系统，并包括W下 步骤：
[0029] 步骤一、将第一电控阀打开、第二电控阀关闭，控制第一注射累从储液罐中吸取液 体药剂直至第一注射累吸满；
[0030] 步骤二、将第一电控阀关闭、第二电控阀打开，控制第一注射累W流量Qi向外注射 液体药剂，同时控制第二注射累W流量Q2吸取液体药剂，且流量Q1逐渐增大，流量Q2也逐 渐增大，并使流量Qi与流量Q2之差等于目标流量QDW;
[0031] 步骤S、将第一注射累的注射流量Qi和第二注射累吸取流量Q2逐渐降低，同时保 证流量Qi与流量Q2之差等于目标流量Qobj，直到流量降至为0 ;
[0032] 步骤四、使第二注射累W流量Qs向外注射液体，并且所述流量Q3从0开始逐渐增 大，同时使第一注射累的注射流量Qi逐渐减小，并保证流量Q3与流量Q1之和等于目标流量 Q"bj，直到流量Qi降至为0;
[0033] 步骤五、将第一电控阀打开、第二电控阀关闭，控制第一注射累快速从储液罐中吸 取液体药剂，同时控制第二注射累W恒定目标流量向外注射液体药剂，直到第一注射累 130吸满；
[0034] 步骤六、将第一电控阀关闭、第二电控阀打开，并使第一注射累W流量Qi向外注射 液体，并且所述流量Qi从0开始逐渐增大，同时控制第二注射累140向外注射的流量Q3从 Q"w开始逐渐减小，并保证流量Q1与流量Q3之和等于目标流量Qdw，直到流量Qs等于0 ;
[0035] 步骤走、重复步骤二至步骤六，使注射过程不断循环，W实现出口端此直定的目标 流量Q"w连续注射，直到从出口端流出的液体药剂的总容积满足设定要求时，使第一注射累 和第二注射累停止工作，完成注射过程。
[0036] 优选的是，从步骤二到步骤六中，每个步骤持续的时间均为t。；
[0037] 第一注射累向外注射的流量Qi满足
[00%]
[0039] 第二注射累向内吸取的流量满足
[0040]
[0041] 第二注射累向外注射的流量Qs满足
[0042]
[0043]其中，Ai为第一流量增量，A2为第二流量增量，所述第一流量增量A1和第二流量增 量As均为恒定数值，t为任意时刻；
[0044] 第一流量增量Ai和第二流量增量A2满足如下关系：
[0045]
[0046]优选的是，在步骤^;：中，当目标时间*。^满足
[0047]
[0048] 时，即使第一注射累和第二注射累停止工作，从而完成整个注射过程；其中，Vdw为 需求的液体药剂的总体。
[0049] 本发明的有益效果是：本发明提供的大容量连续注射系统采用两个注射累串联的 技术方案，通过该两个注射累的协调工作，能够实现W恒定的目标流量就行连续注射，能够 实现大容量的注射过程，并且充分利用了注射累高精度的优点。
【附图说明】
[0化0] 图1为本发明所述的大容量连续注射系统的总体结构示意图。
[0化1] 图2为本发明所述的注射累结构示意图。
[0052] 图3为本发明所述的累筒和活塞巧杆装配图。
[0化3] 图4为本发明所述的移动座结构示意图。
[0化4] 图5为本发明所述的大容量连续注射系统的控制方法流程图。
[0化5] 图6为本发明所述的第一注射累和第二注射累工作流量函数图。
【具体实施方式】
[0056] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，W令本领域技术人员参照说明书文 字能够据W实施。
[0化7]如图1所示，本发明提供了一种大容量连续注射系统，包括储液罐110、输液管 120、第一注射累130、第二注射累140、第一电控阀150、第二电控阀160、W及控制器170。 [0化引储液罐110设置成上方敞开的空屯、圆柱状，所述储液罐110盛放待注射的液体药 剂。输液管120两端分别设置有进口端121和出口端122,所述进口端121插入到储液罐 110内，输液管120中间形成有液体药剂流通的通道，可使液体药剂从储液罐110内经输液 管120的进口端121流通到出口端122处。
[0化9] 第一注射累130和第二注射累140依次连接到输液管120上，第一注射累130靠 近进口端121，第二注射累140靠近出口端122。第一注射累130和第二注射累140具有相 同的结构，它们都具有向内吸取液体药剂和向外注射液体药剂的功能。
[0060] 第一电控阀150和第二电控阀160均设置在输液管120上，第一电控阀150位于 进口端121与第一注射累130之间，第二电控阀160位于第一注射累130和第二注射累140 之间，第一电控阀150和第二电控阀160能够开启或关闭，从而使输液管120截止或导通。
[0061] 控制器170分别与第一注射累130、第二注射累140、第一电控阀150、第二电控阀 160连接，W控制所述第一电控阀150和第二电控阀160的开启或关闭，W及控制所述第一 注射累130、第二注射累140进行吸取或注射，同时控制第一注射累130、第二注射累140吸 取或注射的流量。
[0062] 通过该种布置，能够使第一注射累130、第二注射累140相互配合，持续的进行注 射。具体的在第一注射累130吸取满液体药剂后，关闭第一电控阀150,打开第二电控阀 160,第一注射累130向外注射液体药剂，同时第二注射累140向内吸取液体药剂，使从第一 注射累130流出的液体药剂一部分被第二注射累