专利名称：一种同时完成输送、测量和控制液体流量的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液体流量的测量，属流量测量领域。
在工业生产和科学实验中，经常遇到输送液体及测量和控制液体流量的任务。例如燃油加热炉中燃油的输送、测量和控制，食品、轻工、化工中各种液态原料的配比等。通常，液体的输送、测量和控制任务需分别由输送泵、流量计、控制器与控制阀来完成，不但涉及的设备多、投资大，而且维修备件多、维护工作量也大。特别是对于小流量的高粘度液体，往往无法找到合适的流量计与控制阀而难以实现自动计量与控制。
本发明的目的是提供一种对液体既具有输送能力，又能同时测量和控制其流量的方法及装置。特别能解决普通流量计难以奏效的高粘度小流量液体的测量和控制问题。
本方法是用容积式液体输送泵泵送液体，通过测量输送泵的转速(或电机转速)即可换算得流量。通过调节电机转速即可达到调节和控制流量的目的。
本方法的工作原理如下利用容积式泵(例如齿轮泵、柱塞泵等)每转一周压送出一定体积液体的特点，只要测量出它的转速，就能使它既具有泵送液体又具有测量流量的功能；同时通过调节和控制电机转速的方法达到调节和控制流量的目的。实际上只要将电机与泵刚性联接，通过测量、调节和控制电机的转速就能达到测量、调节和控制流量的目的。电机转速可以用测速发电机，光电码盘及各种测量转速的方法测量。图1是本装置的构造示意图。电动机3通过减速器2带动容积式液体输送泵1，测速装置4将电机转速信号传送到流量显示和控制电路5，该电路同时接受手动的或自动的控制信号，改变电机转速，达到控制流量的目的。
本发明同时完成输送、测量和控制液体流量的装置由液体输送部分和流量显示控制电路两部分组成，它们之间由电缆相联。液体输送部分由电动机、减速器、容积式液体输送泵、测速装置组成，电动机、减速器与容积式液体输送泵相连，测速装置可用测速电机，光电盘等，测速装置测得电机的转速后，将电机的转速信号输入流量显示和控制电路。
说明附图如下图1为本发明的结构原理示意图。
图2为本发明实施例结构示意图。
图3为本发明实施例电路原理图。
结合
实施例如下图2为本发明实施例的结构示意图。90YCJ90型齿轮减速电子调速单相电机(6)的输出轴与齿轮泵(7)相连；同时电机(6)的另一端有一输出轴与光栅(8)相连，光耦(9)与光栅(8)配合安装，当电机(6)转动时，光耦(9)即产生一与电机(6)的转速成正比的脉冲信号。脉冲信号经过滤波整形电路10和门电路11后由ICM7217A型频率计数器12进行计数。所记脉冲数由两块双字LC5612-11LED数码管构成的显示器13显示出来。时钟电路“通过门电路11控制计数采样时间。基本的采样时间间隔是这样设计的使在该时间内的脉冲数恰好等于流量值(升/小时)的100倍。这样，在显示的脉冲数倒数第二位前加一个小数点就是以(升/小时)为单位的流量值，它的分辨力为0.01(升/小时)。时间扩展电路15可使计数采样时间扩大到1倍、2倍和4倍，以改善小流量时的测量精度。当采样时间扩大后，将显示值乘以1、0.5或0.25即为流量值(升/小时)。控制逻辑电路16实现对计数器12的时序控制。90YCJ90型齿轮减速电子调速单相电动机本身带有齿轮减速器与电子调速器，能满足减速和调速的要求。其调速原理为用电位器17设定电动机转速，用与电动机相联的爪极式发电机发回的电压信号作为反馈信号，通过电子调速器电路18控制电动机的驱动电流，使电机转速稳定在设定值。
图3为本发明电路原理图，给出了图2中方块图10—16部分的电路原理，本电路由电源(I)、光电编码脉冲发生器(II)、振荡电路(III)、分频电路(IV)、采样时间扩展电路(V)、单稳态触发电路(VI)，整形滤波电路(VII)和显示器(VIII)组成，由变压器TRAN1、整流桥B1和三端稳压块WE1组成5佚直流稳压电源给线路提供电源。光耦H1产生与流量成正比的脉冲信号。晶振XIA1、反相器U7A—U7C和电阻电容组成精密时钟振荡电路，产生的方波经U10A、U10B、U11A、U11B、U12A、U12B、U8A、U8B多次分频后作为计数采样时间基准。开关U2、U3和U4实现对采样时间的扩展。时间基准信号经U7D反相器和U1单稳态触发器产生0.3ms的高电平触发信号。U6C、U6D、U7E、U9A—F组成逻辑控制电路，实现对计数器U5的时序控制，并产生门电路U6B所需的高电平信号。U6A既是门电路的一部分又起对脉冲信号整形的作用。计数器U5的计数结果由SIP112针插头引入显示器显示。
本实施例输送、测量与控制流量范围为0.8—25升/小时，准确度为±2％。根据现有齿轮泵和电动机产品，采取不同型号的组合，可达到的流量覆盖范围为70毫升/时至10立方米/时。
权利要求
1.一种同时完成输送、测量和控制液体流量的方法，其特征是用容积式液体输送泵泵送液体，通过测得输送泵的转速(或电机转速)经换算来得到流量值，通过调节电机转速即可达到控制流量的目的。
2.一种同时完成输送、测量和控制液体流量的装置，其特征是由液体输送部分和流量显示控制电路两部分组成，所说的液体输送部分由电动机、减速器、容积式液体输送泵、测速装置所组成，电动机、减速器与容积式液体输送泵相连，测速装置与电机相连，所说的流量显示控制电路(图3)由电源(I)、由光电编码脉冲发生器(II)、振荡电路(III)、分频电路(IV)、采样时间扩展电路(V)、单稳态触发电路(VI)，整形滤波电路(VII)和显示器(VIII)组成，变压器TRAN1、整流桥B1和三端稳压块WE1组成5佚直流稳压电流，光耦H1产生与流量成正比的脉冲信号，晶振XIA1、反相器U7A—U7C和电阻、电容组成时钟振荡电路，产生的方波经U10A、U10B、U11A、U11B、U12A、U12B、U8A、U8B多次分频作为采样时间基准。开关U2、U3和U4实现对采样时间的扩展，时间基准信号经U7D反相器和U1单稳态触发器产生高电平触发信号。U6C、U6D、U7E、U9A—F组成逻辑控制电路，实现对U5的时序控制，并产生门电路U6B所需的高电平信号，U6A既是门电路的一部分，可对时间脉冲信号起整形的作用，计数器U5的计数结果由SIP1插头引入显示器。
全文摘要
一种同时完成输送、测量和控制液体流量的方法及装置，属液体流量测量领域。本装置由液体输送部分和流量显示和控制电路两部分组成。液体输送部分由电动机、减速器、容积式液体输送泵和测速装置组成；流量显示和控制电路由电源、光电编码脉冲发生器、振荡电路、分频电路、采样时间扩展电路、单稳态触发电路、整形滤波电路和显示器组成。本发明可对高粘度、小流量的液体输送、控制及测量，准确度高。
文档编号F04B13/00GK1121583SQ95107050
公开日1996年5月1日 申请日期1995年7月7日 优先权日1995年7月7日
发明者胡桅林, 陈泽敬 申请人:清华大学