一种液体物料梯度进料装置的制作方法

本发明涉及进料装置技术领域，尤其涉及一种应用于多种液体物料按照比例梯度进料的装置。

背景技术：

在食品、化学等研究领域，需要将液体物料加入反应器皿进行化学生物反应，如酶解过程，为保证溶液呈一定碱性的ph值，反应全程需要人工用碱液进行滴定；还有面条加工厂，为保证面团具有一定的韧性，和面过程水分的加入依靠的是人工称重实现。实用新型专利“精密蠕动泵自动化加入装置”(专利号为200920256031.8)发明了一种控制蠕动泵实现自动化加入装置，通过改变培养基添加的方法，保证加料、补料的时间与量，实现添加补料的自动控制。该专利仅针对同种液体物料的供给，而对于复杂化学生物反应来说，需要完成不同种类的液体按比例注入过程，甚者整个过程分为几个阶段，在各个阶段的比例不同，这就需要按照梯度来进料。

技术实现要素：

本发明针对上述现有技术存在的缺陷不足，目的在于提供一种液体物料梯度进料装置，不仅实现不同液体物料按比例注入，而且能提高整个反应的效率。

实现本发明技术方案的装置是，

一种液体物料梯度进料装置，包括一箱体，箱体中集成了蠕动泵上料装置、主控制器及电源装置。

所述箱体为一长方体铝箱，用于放置和固定梯度进料装置的硬件设备；箱体壁上嵌有含通风孔的风扇，起到装置的降温作用；箱体中还安装了usb接口，便于梯度进料过程中蠕动泵各阶段运行参数的导入导出；所述蠕动泵上料装置，包括1#蠕动泵泵头、2#蠕动泵泵头、1#步进电机、2#步进电机，1#电机驱动器和2#电机驱动器，用于提供两种不同液体物料的上料动力；所述1#蠕动泵泵头和2#蠕动泵泵头固定于箱体两个侧面；所述1#步进电机和2#步进电机，与1#蠕动泵泵头和2#蠕动泵泵头采用连轴器结构相连；所述1#电机驱动器和2#电机驱动器动力线接口分别与1#步进电机和2#步进电机的控制线对应连接，控制线则与主控制器相连。

所述主控制器由plc控制器和触摸屏组成，用于根据预设信息实现自动梯度进料控制；所述plc控制器具有两路以上脉冲信号输出接口，并与1#电机驱动器和2#电机驱动器脉冲输入接口相连；所述触摸屏与plc控制器通过串口通讯方式实现信号的交互，其运行电源由plc控制器提供。

所述电源装置由1#直流电压源、2#直流电压源、电源开关和交流电输入接口组成，用于提供装置的电源信号；电源开关安装在箱体壁上；所述1#直流电压源和2#直流电压源分别与1#电机驱动器和2#电机驱动器的供电电源接口相连；所述交流电输入接口与plc控制器供电电源接口相连。

所属蠕动泵头上夹持硅胶软管，液体物料通过硅胶软管泵入。

本发明与现有技术相比具有以下的优点。

(1)能实现多种液体物料按照一定的比例同时进料，进行生化反应；

(2)提高了物料进料的效率和精确度。

附图说明

图1为装置示意图，其中，1.箱体；2.风扇；3.usb接口；4.1#蠕动泵泵头；5.2#蠕动泵泵头；6.1#步进电机；7.2#步进电机；8.1#电机驱动器；9.2#电机驱动器；10.1#直流电压源；11.2#直流电压源；12.plc控制器；13.触摸屏；14.电源开关；15.交流电源输入接口。

图2为装置电气接线图。

具体实施方案

图1为装置示意图，包括一箱体(1)，箱体(1)中集成了蠕动泵上料装置、主控制器及电源装置。图2为装置电气接线图。根据蠕动泵上料装置运行操作，本设备进料模式分为两种：梯度进料和定值进料。

实施例1：

蠕动泵上料装置，包括1#蠕动泵泵头4、2#蠕动泵泵头5、1#步进电机6、2#步进电机7，1#电机驱动器8和2#电机驱动器9，用于提供两种不同液体物料的上料动力；1#蠕动泵泵头4和2#蠕动泵泵头5固定于箱体1两侧；定值进料表示1#蠕动泵泵头4和2#蠕动泵泵头5按照设定的运行速度和时间单独以定速方式运行，在该进料模式下，1#蠕动泵泵头4和2#蠕动泵泵头5参数单独设置，不相互关联；1#步进电机6和2#步进电机7，分别与1#蠕动泵泵头4和2#蠕动泵泵头5采用连轴器结构相连；1#电机驱动器8和2#电机驱动器9动力线接口，分别与1#步进电机6和2#步进电机7的控制线对应连接，控制线则与主控制器相连。主控制器由plc控制器12和触摸屏13组成，用于根据预设信息实现自动梯度进料控制，plc控制器12具有两路以上脉冲信号输出接口，并与1#电机驱动器8和2#电机驱动器9脉冲输入接口相连；所述触摸屏13与plc控制器12通过串口通讯方式实现信号的交互，其运行电源由plc控制器12提供。电源装置由1#直流电压源10、2#直流电压源11、电源开关14和交流电输入接口15组成，用于提供装置的电源信号；电源开关14安装在箱体1壁上；1#直流电压源10和2#直流电压源11，分别与1#电机驱动器8和2#电机驱动器9的供电电源接口相连；交流电输入接口15与plc控制器12供电电源接口相连。

实施例2：

蠕动泵上料装置，包括1#蠕动泵泵头4、2#蠕动泵泵头5、1#步进电机6、2#步进电机7，1#电机驱动器8和2#电机驱动器9，用于提供两种不同液体物料的上料动力；1#蠕动泵泵头4和2#蠕动泵泵头5固定于箱体1两侧；梯度进料功能表示通过1#蠕动泵泵头4和2#蠕动泵泵头5的配合使用，并按照一定的梯度改变运行速度。在该进料模式下，1#蠕动泵泵头4和2#蠕动泵泵头5配合进行，1#蠕动泵泵头4根据所设参数进行等变速运行，每一秒变速一次，1#蠕动泵泵头4和2#蠕动泵泵头5配合运行原则为1#蠕动泵泵头4和2#蠕动泵泵头5当前流速总和等于所设置的总流速；1#步进电机6和2#步进电机7，分别与1#蠕动泵泵头4和2#蠕动泵泵头5采用连轴器结构相连；1#电机驱动器8和2#电机驱动器9动力线接口，分别与1#步进电机6和2#步进电机7的控制线对应连接，控制线则与主控制器相连。主控制器由plc控制器12和触摸屏13组成，用于根据预设信息实现自动梯度进料控制，plc控制器12具有两路以上脉冲信号输出接口，并与1#电机驱动器8和2#电机驱动器9脉冲输入接口相连；所述触摸屏13与plc控制器12通过串口通讯方式实现信号的交互，其运行电源由plc控制器12提供。电源装置由1#直流电压源10、2#直流电压源11、电源开关14和交流电输入接口15组成，用于提供装置的电源信号；电源开关14安装在箱体1壁上；1#直流电压源10和2#直流电压源11，分别与1#电机驱动器8和2#电机驱动器9的供电电源接口相连；交流电输入接口15与plc控制器12供电电源接口相连。

实施例3

设定参数，使得1#蠕动泵泵头4和2#蠕动泵泵头5分别通过加持在泵头上的硅胶管将液体物料1(水)和液体物料2(50％乳清蛋白溶液)都以50ml/min的流速泵入反应器10min，最终反应器中得到浓度为25％的乳清蛋白溶液1000ml。

实施例4

设定参数，使得1#蠕动泵泵头4和2#蠕动泵泵头5分别通过加持在泵头上的硅胶管将液体物料1(水)以75ml/min，液体物料2(50％乳清蛋白溶液)以25ml/min的流速泵入反应器10min，最终反应器中得到浓度为12.5％的乳清蛋白溶液1000ml。

实施例5～9

设定参数，使得1#蠕动泵泵头4和2#蠕动泵泵头5分别通过加持在泵头上的硅胶管将液体物料1(水)和体物料2(50％乳清蛋白溶液)按表1所列速度泵入，最终反应器中得所需浓度的溶液。

表1实施例5～9梯度泵流速设置