一种恒压时间计量阀的制作方法

本发明涉及计量阀技术领域，更具体的是涉及一种恒压时间计量阀。

背景技术：

液体灌装有多种方式，其中主要有这三种方式：一是流量计搭配灌装阀组成计量阀，这里的流量计可以包括涡轮流量计，齿轮流量计，电磁流量计等；二是称重传感器搭配灌装阀组成计量阀；三是直尺式液位传感器搭配灌装阀组成计量阀，这里的直尺式液位传感器可以是磁滞伸缩液位传感器。

如图1所示，现有技术一中流量计搭配灌装阀组成计量阀时，包括依次连接的进液管、前直管段、后直管段、流量计和灌装阀，前直管段上连接有储液罐，当流量计是涡轮流量计时，流体通过导流器冲击涡轮叶片，由于涡轮叶片和与流体流向之间有一夹角，流体的冲击力对涡轮产生转动力矩，似涡轮克服机械摩擦阻力矩和流动阻力矩而转动。可以通过测量涡轮的旋转角速度来测量流量；当流量计是齿轮流量计时，齿轮把流体连续不断的分成单位体积并送往出口，在这个过程中带动流量计转动部分产生旋转，只要测得转子的转动次数，就可以得到通过流量计的流体体积的累计值；当流量计是电磁流量计时，利用电磁感应原理，根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。

上述计量阀对安装的前端和后端都要求有段直管，而且要求被测流体必须满管，不满管或者气泡过多会引起较大的测量误差；因此，使用这些流量计作为灌装的计量方式时，都必须要在前直管段上安装储液罐，以保证被测流体在流经流量计时满管。

如图2所示，现有技术二中称重传感器计量阀包括进液管、进液管托盘、称重传感器防过载调节螺钉、托瓶盘防撞外罩、称重传感器、托瓶盘支撑块、托瓶盘、瓶夹、灌装阀、托瓶盘防过载调节螺钉、瓶夹导向杆支撑座和瓶夹导向杆。但是，该称重传感器计量阀对软硬件的要求都很高，称重传感器的精度，以及plc的反应时间等都要求很高的精度，软件也很复杂，成本较高，并且这种灌装方式也必须需要储液罐，流速的不稳定容易造成灌装精度的误差。

如图3所示，现有技术三中直尺液位传感器计量方式包括进液管、直尺液位传感器、量杯、进液阀和罐装阀，该直尺液位传感器计量方式是利用量杯中的液位传感器来测量灌装时量杯中液位的高度差来计量流体的流量。但是，这种计量方式也要求恒压输入液体，所以灌装机必须有储液罐，而储液罐清洗困难，直尺液位传感器价格比较高，导致该灌装机成本过高，在完成液体的灌装后，储液罐内还留有一定量的液体，需要手工放掉。

综上，现有技术中的计量阀为了保证输入液体恒压，都需要在进液管处连接储液罐，如此导致了清洗储液罐繁琐，灌装液体成本过高，灌装液体精度差等问题。因此，我们迫切的需要一种可以提高灌装精度，降低灌装成本的计量阀。

技术实现要素：

基于以上问题，本发明提供了一种恒压时间计量阀，用于解决现有计量阀灌装液体成本过高，灌装液体精度差的问题。本发明通过竖直下灌装室和上灌装室，并通过控制装置控制光电开关、伸缩机构、电磁阀和压力传感器，可沿规避使用储液罐，不受进液管压力的限制，从而提高了该计量阀的灌装精度和降低了灌装成本。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种恒压时间计量阀，包括进液管，所述进液管上沿液体的流动方向依次安装有压力传感器、球阀和第一电磁阀，所述进液管的末端连接有的支撑板，所述支撑板的底面安装有相互对应的灌酒嘴和瓶夹，所述支撑板的顶面连接有下灌装室，所述支撑板内开有连通下灌装室与进液管的管道，所述下灌装室的顶面安装有上灌装室，所述上灌装室底面开有连通下灌装室和上灌装室的通道，所述上灌装室上连接有延伸至上灌装室外的光电开关，所述上灌装室顶面安装有伸缩机构，所述伸缩机构连接有穿过下灌装室、上灌装室，并延伸至灌酒嘴内的阀杆，所述阀杆上在下灌装室内安装有可沿阀杆上下滑动的浮球，所述阀杆上还安装有可封闭通道和灌酒嘴的封闭机构，所述光电开关、伸缩机构、电磁阀和压力传感器均连接有控制装置。

在本发明中，进液时，控制装置控制第一电磁阀打开，液体从进液管经支撑板中的管道流入下灌装室中，浮球随着液面的上升而上升，当上升到最高位置时，触发光电扫描开关，但并不立即关闭第一电磁阀，而是经过1-2秒的延时，这时液体会继续注入，直到充满上灌装室，此时第一电磁阀关闭。进液完成后气缸的活塞杆收缩，带动提起阀杆，进而提起密封机构，密封机构封闭通道，将下灌装室和上灌装室隔绝开来，同时密封机构打开灌酒嘴开始灌装。灌装完成后，气缸的活塞伸开，阀杆下压，带动密封机构封闭灌酒嘴，停止灌装，同时打开通道，下灌装室和上灌装室隔连通，在控制装置的控制下，电磁阀打开开始进液，这样就完成了一个灌装周期。

这里注意，下灌装室在每次灌装时液面均相同，压力传感器和控制装置相连，压力的变化造成的灌装精度的变化由控制装置经过计算给予补偿，且多个灌装头可以共用一只压力传感器；这里的压力传感器和光电开关均是常规的可以在市场上轻易购买到的，故这里对其型号不作限制，这里的控制装置也是常规的控制装置，本领域的技术人员通过控制装置也可以轻易的实现控制光电开关、伸缩机构、电磁阀和压力传感器，故在此对控制装置的具体结构及工作原理也不作赘述；通过上述设计，可沿规避使用储液罐，不受进液管压力的限制，耐用性强，结构简单，从而提高了该计量阀的灌装精度和降低了灌装成本；同时大大简化了灌装机的结构，维护和清洗更简单。

作为一种优选的方式，所述伸缩机构包括安装在上灌装室顶面的气缸衬杆，所述气缸衬杆上安装有气缸，所述气缸连接阀杆。

作为一种优选的方式，所述气缸上安装有上连接块，所述阀杆上端连接有下连接块，所述上连接块和下连接块间通过连接杆连接，所述连接杆上套有连接上连接块和下连接块的复位弹簧，所述下连接块的下端连接阀杆。

作为一种优选的方式，所述封闭机构包括密封塞和密封头，所述密封塞安装在阀杆中部且位于下灌装室内，所述密封头安装在阀杆下端且位于灌酒嘴内，所述密封塞、密封嘴分别可封闭通道和灌酒嘴。

作为一种优选的方式，所述下灌装室内连接有延伸至下灌装室外部的透气管，所述上灌装室内安装有与透气管连通的连通管，所述透气管的末端安装有防尘透气罩。

作为一种优选的方式，所述下灌装室的上端、下端分别安装有上密封圈和下密封圈。

作为一种优选的方式，所述控制装置包括第二电磁阀和plc，所述光电开关、伸缩机构与第二电磁阀连接，所述第一电磁阀和压力传感器与plc连接。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明通过竖直下灌装室和上灌装室，并通过控制装置控制光电开关、伸缩机构、电磁阀和压力传感器，可沿规避使用储液罐，不受进液管压力的限制，从而提高了该计量阀的灌装精度和降低了灌装成本。

(2)本发明中伸缩机构包括安装在上灌装室顶面的气缸衬杆，气缸衬杆上安装有气缸，气缸连接阀杆，气缸的活塞杆收缩带动阀杆向上运动，使得密封机构将灌酒嘴打开，将通道封闭，开始灌装；气缸的活塞杆伸开带动阀杆向下运动，使得密封机构将灌酒嘴封闭，将通道打开，停止灌装，这里的气缸是常规的伸缩气缸，在市场上可以轻易购买到，故在此对其具体型号和结构不作限制。

(3)本发明中气缸上安装有上连接块，阀杆上端连接有下连接块，上连接块和下连接块间通过连接杆连接，连接杆上套有连接上连接块和下连接块的复位弹簧，下连接块的下端连接阀杆。气缸连接阀杆，气缸的活塞杆收缩带动阀杆向上运动，使得密封机构将灌酒嘴打开，将通道封闭开始灌装，同时将连接在上连接块和下连接块间的复位弹簧压缩；气缸的活塞杆伸开带动阀杆向下运动，复位弹簧恢复原位，在阀杆和复位弹簧的作用下，使得密封机构将灌酒嘴封闭，将通道打开停止灌装。

(4)本发明中封闭机构包括密封塞和密封头，密封塞安装在阀杆中部且位于下灌装室内，密封头安装在阀杆下端且位于灌酒嘴内，密封塞、密封嘴分别可封闭通道和灌酒嘴。气缸的活塞杆收缩带动阀杆向上运动，阀杆再带动密封嘴将灌酒嘴打开，同时带动密封塞向上移动将通道封闭，开始灌装；气缸的活塞杆伸开带动阀杆向下运动，使得密封嘴将灌酒嘴封闭，同时密封塞向下移动将通道打开，停止灌装。

(5)本发明中下灌装室内连接有延伸至下灌装室外部的透气管，上灌装室内安装有与透气管连通的连通管，透气管的末端安装有防尘透气罩。下灌装室和上灌装室封闭通过透气管和连通管与外界连通，可以使下灌装室和上灌装室内的压力与外界保持一致，从而能顺利的进行灌装；防尘透气罩可以防止灰尘进入透气管和连通管内，进而进入上灌装室和下灌装室内，从而可以避免污染上灌装室和下灌装室内的液体。

(6)本发明中下灌装室的上端、下端分别安装有上密封圈和下密封圈，可以对上灌装室、下灌装室和灌酒嘴内的液体从间隙处漏出去，这里上灌装室、下灌装室和灌酒嘴的所有间隙都可以使用相应的密封圈将其封闭，以防液体从这些间隙处漏出。

(7)本发明中控制装置包括第二电磁阀和plc，光电开关、伸缩机构均与第二电磁阀连接，第一电磁阀、压力传感器均与plc连接。第二电磁阀控制伸缩机构中的气缸伸缩，以及控制光电开关，这里的第一电磁阀和第二电磁阀均是常规的可以在市场上轻易购买到的电磁阀，故在此对其具体结构及工作原理不作赘述；plc是一种可编程逻辑控制器，这里plc是常规的控制装置，本领域的技术人员通过plc也可以轻易的实现控制第一电磁阀和压力传感器，故在此对plc的具体结构及工作原理不作赘述。

附图说明

图1为本发明现有技术一的正面结构简图；

图2为本发明现有技术二的正面结构简图；

图3为本发明现有技术三的正面结构简图；

图4为本发明的结构示意图；

图5为本发明图4中a处的放大示意图；

附图标记：1瓶夹，2密封头，3灌酒嘴，4支撑板，5密封圈，6阀杆，7下灌装室，8浮球，9密封塞，10上密封圈，11透气管，12连通管，13防尘透气罩，14气缸，15上连接块，16复位弹簧，17下连接块，18气缸衬杆，19上灌装室，20通道，21光电开关，22球阀，23进液管，24压力传感器，25第一电磁阀，26管道，27连接杆，28灌装阀。

具体实施方式

为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图1-5所示，一种恒压时间计量阀，包括进液管23，进液管23上沿液体的流动方向依次安装有压力传感器24、球阀22和第一电磁阀25，进液管23的末端连接有的支撑板4，支撑板4的底面安装有相互对应的灌酒嘴3和瓶夹1，支撑板4的顶面连接有下灌装室7，支撑板4内开有连通下灌装室7与进液管23的管道26，下灌装室7的顶面安装有上灌装室19，上灌装室19底面开有连通下灌装室7和上灌装室19的通道20，上灌装室19上连接有延伸至上灌装室19外的光电开关21，上灌装室19顶面安装有伸缩机构，伸缩机构连接有穿过下灌装室7、上灌装室19，并延伸至灌酒嘴3内的阀杆6，阀杆6上在下灌装室7内安装有可沿阀杆6上下滑动的浮球8，阀杆6上还安装有可封闭通道20和灌酒嘴3的封闭机构，光电开关21、伸缩机构、电磁阀和压力传感器24均连接有控制装置。

在本发明中，的上升而上升，当上升到最高位置时，触发光电扫描开关，但并不立即关闭第一电磁阀25，而是经过1-2秒的延时，这时液体会继续注入，直到充满上灌装室19，此时第一电磁阀25关闭。进液完成后气缸14的活塞杆收缩，带动提起阀杆6，进而提起密封机构，密封机构封闭通道20，将下灌装室7和上灌装室19隔绝开来，同时密封机构打开灌酒嘴3开始灌装。灌装完成后，气缸14的活塞伸开，阀杆6下压，带动密封机构封闭灌酒嘴3，停止灌装，同时打开通道20，下灌装室7和上灌装室19隔连通，在控制装置的控制下，电磁阀打开开始进液，这样就完成了一个灌装周期。

这里注意，下灌装室7在每次灌装时液面均相同，压力传感器24和控制装置相连，压力的变化造成的灌装精度的变化由控制装置经过计算给予补偿，且多个灌装头可以共用一只压力传感器24；这里的压力传感器24是常规的可以在市场上轻易购买到的传感器，故这里对其型号不作限制，这里的控制装置也是常规的控制装置，本领域的技术人员通过控制装置也可以轻易的实现控制光电开关21、伸缩机构、电磁阀和压力传感器24，故在此对控制装置的具体结构及工作原理也不作赘述；通过上述设计，可沿规避使用储液罐，不受进液管23压力的限制，耐用性强，结构简单，从而提高了该计量阀的灌装精度和降低了灌装成本；同时大大简化了灌装机的结构，维护和清洗更简单。

实施例2：

如图1-5所示，一种恒压时间计量阀，包括进液管23，进液管23上沿液体的流动方向依次安装有压力传感器24、球阀22和第一电磁阀25，进液管23的末端连接有的支撑板4，支撑板4的底面安装有相互对应的灌酒嘴3和瓶夹1，支撑板4的顶面连接有下灌装室7，支撑板4内开有连通下灌装室7与进液管23的管道26，下灌装室7的顶面安装有上灌装室19，上灌装室19底面开有连通下灌装室7和上灌装室19的通道20，上灌装室19上连接有延伸至上灌装室19外的光电开关21，上灌装室19顶面安装有伸缩机构，伸缩机构连接有穿过下灌装室7、上灌装室19，并延伸至灌酒嘴3内的阀杆6，阀杆6上在下灌装室7内安装有可沿阀杆6上下滑动的浮球8，阀杆6上还安装有可封闭通道20和灌酒嘴3的封闭机构，光电开关21、伸缩机构、电磁阀和压力传感器24均连接有控制装置。

本实施例中，伸缩机构包括安装在上灌装室19顶面的气缸衬杆18，气缸衬杆18上安装有气缸14，气缸14连接阀杆6，气缸14的活塞杆收缩带动阀杆6向上运动，使得密封机构将灌酒嘴3打开，将通道20封闭，开始灌装；气缸14的活塞杆伸开带动阀杆6向下运动，使得密封机构将灌酒嘴3封闭，将通道20打开，停止灌装，这里的气缸14是常规的伸缩气缸14，在市场上可以轻易购买到，故在此对其具体型号和结构不作限制。

优选的，气缸14上安装有上连接块15，阀杆6上端连接有下连接块17，上连接块15和下连接块17间通过连接杆27连接，连接杆27上套有连接上连接块15和下连接块17的复位弹簧16，下连接块17的下端连接阀杆6。气缸14连接阀杆6，气缸14的活塞杆收缩带动阀杆6向上运动，使得密封机构将灌酒嘴3打开，将通道20封闭开始灌装，同时将连接在上连接块15和下连接块17间的复位弹簧16压缩；气缸14的活塞杆伸开带动阀杆6向下运动，复位弹簧16恢复原位，在阀杆6和复位弹簧16的作用下，使得密封机构将灌酒嘴3封闭，将通道20打开停止灌装。

优选的，封闭机构包括密封塞9和密封头2，密封塞9安装在阀杆6中部且位于下灌装室7内，密封头2安装在阀杆6下端且位于灌酒嘴3内，密封塞9、密封嘴分别可封闭通道20和灌酒嘴3。气缸14的活塞杆收缩带动阀杆6向上运动，阀杆6再带动密封嘴将灌酒嘴3打开，同时带动密封塞9向上移动将通道20封闭，开始灌装；气缸14的活塞杆伸开带动阀杆6向下运动，使得密封嘴将灌酒嘴3封闭，同时密封塞9向下移动将通道20打开，停止灌装。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，这里就不再赘述。

实施例3：

如图1-5所示，一种恒压时间计量阀，包括进液管23，进液管23上沿液体的流动方向依次安装有压力传感器24、球阀22和第一电磁阀25，进液管23的末端连接有的支撑板4，支撑板4的底面安装有相互对应的灌酒嘴3和瓶夹1，支撑板4的顶面连接有下灌装室7，支撑板4内开有连通下灌装室7与进液管23的管道26，下灌装室7的顶面安装有上灌装室19，上灌装室19底面开有连通下灌装室7和上灌装室19的通道20，上灌装室19上连接有延伸至上灌装室19外的光电开关21，上灌装室19顶面安装有伸缩机构，伸缩机构连接有穿过下灌装室7、上灌装室19，并延伸至灌酒嘴3内的阀杆6，阀杆6上在下灌装室7内安装有可沿阀杆6上下滑动的浮球8，阀杆6上还安装有可封闭通道20和灌酒嘴3的封闭机构，光电开关21、伸缩机构、电磁阀和压力传感器24均连接有控制装置。

本实施例中，下灌装室7内连接有延伸至下灌装室7外部的透气管11，上灌装室19内安装有与透气管11连通的连通管12，透气管11的末端安装有防尘透气罩13。下灌装室7和上灌装室19封闭通过透气管11和连通管12与外界连通，可以使下灌装室7和上灌装室19内的压力与外界保持一致，从而能顺利的进行灌装；防尘透气罩13可以防止灰尘进入透气管11和连通管12内，进而进入上灌装室19和下灌装室7内，从而可以避免污染上灌装室19和下灌装室7内的液体。

优选的，下灌装室7的上端、下端分别安装有上密封圈10和下密封圈5，可以对上灌装室19、下灌装室7和灌酒嘴3内的液体从间隙处漏出去，这里上灌装室19、下灌装室7和灌酒嘴3的所有间隙都可以使用相应的密封圈5将其封闭，以防液体从这些间隙处漏出。

优选的，控制装置包括第二电磁阀和plc，光电开关21、伸缩机构均与第二电磁阀连接，第一电磁阀25、压力传感器24均与plc连接。第二电磁阀控制伸缩机构中的气缸14伸缩，以及控制光电开关21，这里的第一电磁阀25和第二电磁阀均是常规的可以在市场上轻易购买到的电磁阀，故在此对其具体结构及工作原理不作赘述；plc是一种可编程逻辑控制器，这里plc是常规的控制装置，本领域的技术人员通过plc也可以轻易的实现控制第一电磁阀25和压力传感器24，故在此对plc的具体结构及工作原理不作赘述。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，这里就不再赘述。

如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程，并非用以限制本发明发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。