具备消泡功能的光电计量仪的制作方法

本实用新型涉及液体计量领域，特别涉及一种计量液体体积后能够进行清洗的具备消泡功能的光电计量仪。

背景技术：

精确计量液体体积，对目前环保、水务等许多行业都有重要作用，而现有技术中，计量液体体积后不能对计量装置进行清洗，从而计量不同体积液体时会产生交叉污染，且再次计量可能会影响计量的准确性。

因此，解决计量装置不能清洗的技术问题，成为液体计量领域的关键！

技术实现要素：

为克服计量装置不能清洗的技术问题，本实用新型提供了一种能够对计量装置进行清洗的具备消泡功能的光电计量仪。

本实用新型解决技术问题的方案是提供一种具备消泡功能的光电计量仪，该具备消泡功能的光电计量仪包括计量管和连通件，所述连通件和计量管连接，所述连通件上开设有计量液进口，计量液出口，清洗液进口和清洗液出口，计量液从所述计量液进口进入连通件进而进入计量管，所述具备消泡功能的光电计量仪计量完计量液体积后，计量液从计量液出口排出，清洗液从所述清洗液进口进入，对所述连通件，或同时对所述连通件和计量管清洗后从清洗液出口排出。

优选地，所述连通件具有相对的第一端部和第二端部，清洗液进口位于连通件的第一端部，计量液出口位于连通件的第二端部，计量管与连通件顶部相连，计量液进口和清洗液出口开设在连通件的底部，且清洗液出口靠近第二端部设置。

优选地，所述计量液进口比计量管靠近第一端部。

优选地，连通件长度为15-30cm，内部直径为1mm-7mm，计量管与连通件的连接位置距连通件第二端部距离为2cm-6cm。

优选地，计量液进口，计量液出口，清洗液进口和清洗液出口均连接有管路，所述管路上设置有控流件；或计量液进口，计量液出口，清洗液进口和清洗液出口均直接与控流件相连。

优选地，所述具备消泡功能的光电计量仪还包括动力模块，所述动力模块和计量管连接，所述动力模块产生负压或者正压，控制计量液进入计量管或压出计量管中计量液中的气泡。

优选地，所述具备消泡功能的光电计量仪还包括检测模块，所述检测模块位于计量管侧面，所述检测模块用于检测计量液的液面高度和/或计量液中的气泡。

优选地，所述检测模块包括发光器和受光器，所述发光器和受光器分别位于所述计量管的两侧，所述发光器发出光穿过计量管的截面圆的圆心后被受光器接收。

优选地，所述检测模块包括多组发光器和受光器。

优选地，所述计量管为中空圆柱体形，其的内径在0.5cm-2.5cm之间。

与现有技术相比，本实用新型的连通件上开设有计量液进口，计量液出口，清洗液进口和清洗液出口，计量液从连通件上同时进出，且进出口不共用，增加了计量计量液的效率，且连通件上也开设有清洗液进口和清洗液出口，进液，排液都通过连通件来实现，结构简单，制作方便，清洗时不必对具备消泡功能的光电计量仪进行拆卸，大大增加了清洗速度。且清洗液进口，清洗液出口与计量液进口，计量液出口不共用，计量液体体积时和清洗具备消泡功能的光电计量仪时，计量液进口，计量液出口，清洗液进口和清洗液出口处的液体不必更换，使计量液体体积的效率进一步提高。

本实用新型连通件上清洗液进口，清洗液出口，计量液进口，计量液出口位置排布方式的设置，使其位置互不干扰，且提高了具备消泡功能的光电计量仪的计量液体体积的精度。

本实用新型连通件长度为15-30cm，内部直径为1mm-7mm，连通件内部能容纳的计量液较少，使计量液的使用减少，且增加了具备消泡功能的光电计量仪的计量液体体积的精度。

本实用新型包括控流件，能够更容易控制液体的流通或者断开。

本实用新型还包括动力模块，动力模块产生负压或者正压，控制计量液上升或压出计量液中的气泡，不采用机械推动液体移动，减少了机械重复性，提高了具备消泡功能的光电计量仪的计量液体体积的精度。

本实用新型还包括检测模块，检测模块能检测计量液的液面高度和/或计量液中的气泡，从而使动力模块对气泡去除或停止进液，使检测液体体积更加智能化，减少人力成本。

本实用新型的计量管为中空圆柱体形，所述计量管的内部中空圆柱的直径在0.5cm-2.5cm之间，计量管直径较细，从而上升较大高度，液体体积变化不大，使计量体积更加精确。

【附图说明】

图1是本实用新型具备消泡功能的光电计量仪的立体结构示意图。

图2是本实用新型具备消泡功能的光电计量仪另一视角的立体结构示意图。

图3是本实用新型具备消泡功能的光电计量仪的主视结构示意图。

图4是本实用新型具备消泡功能的光电计量仪的后视结构示意图。

图5是图3中具备消泡功能的光电计量仪A部分的局部放大结构示意图。

图6是图5中具备消泡功能的光电计量仪的计量管的局部结构剖视示意图。

图7是本实用新型的计量方法的流程示意图。

图8是图7中计量方法的的步骤S2的变形实施例的细节流程示意图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1和图2，本实用新型提供一种具备消泡功能的光电计量仪10，用于计量液体体积，其包括动力模块12，液路模块14，检测模块16，和控制模块18。动力模块12和控制模块18电性连接，且动力模块12和液路模块14连接，控制模块18控制动力模块12为液路模块14提供动力，使液路模块14中的液体移动，检测模块16和控制模块18电性连接，控制模块18控制检测模块16检测液路模块14中的计量液的液面高度，进而计算出计量液的体积。可以理解，检测模块16可以不和控制模块18连接，检测模块16不受控制模块18控制自行检测计量液的体积。本文所述的液体为计量液和清洗液中的一种或两种。

动力模块12可使液路模块14中产生正压或负压，产生负压时，可使液路模块14中的液体液面上升，产生的负压强为10kpa-50kpa，较佳的为10kpa-30kpa，更佳的为20-30kpa，更优选为20kPa、25kPa。产生正压时，可使液路模块14中的液面下降，产生的正压强为10kpa-25kpa，较佳的为10kpa-20kpa，更佳的为15kpa，16或18kpa。当产生正压时，若液路模块14中相对外界封闭，即已进入液路模块14的液体无法返回，此时压力作用在液体上，液体中如果有气泡，因气泡为气体，密度远远小于液体，则气泡在压力作用下，气泡破裂，液体中的气泡被压出液体去除，如此克服了气泡给液体体积的计量所带来的影响。

请参阅图3和图4，液路模块14包括密封组件144，计量管141，连通件142，控流件143。动力模块12通过密封组件144和计量管141连接，计量管141进一步和连通件142连接，连通件142通过管路和控流件143连接，管路从外部抽取计量液和/或清洗液。控流件143用于控制流经管路的计量液和/或清洗液的液量大小。计量管141内部中空，用于盛放计量液。检测模块16位于计量管141的侧面，其检测位于计量管141内的计量液的体积，具体地，检测模块16根据计量管141内计量液的液面高度，计量出计量液的体积。密封组件144防止漏气或者漏液体。可以理解，也可不设置密封组件144，让动力模块12直接和计量管141连接，保证不漏气或不漏液体即可。作为另一种变形，控流件143可省略。作为一种变形，连通件142直接和控流件143连接，控流件143通过管路和外部计量液和/或清洗液接触，从而控制液体的流通或断开。

计量管141为中空圆柱体形，液体可从计量管141中流动，计量管141可使光透过，优选计量管141为透明材质。计量管141的内径在0.5cm-2.5cm之间，优选为0.6cm-1.5cm，更优选为0.7cm-1.2cm,最优选为0.8cm,0.9cm。液体在计量管141中时，液面向下凹陷，成凹面。计量管141的截面为圆形。优选地，计量管141的内径是变化的，内径大小从一端到另一端由大变小。

连通件142为一中空圆柱体形，计量管141和连通件142上部连接，圆柱体形的连通件142具有相对的第一端部1425和第二端部1426，计量管141的底部与连通件142的顶部连接，且连接位置靠近第二端部1426，连通件142上开设有多个计量液进口1421，计量液出口1422，清洗液进口1423和清洗液出口1424。清洗液进口1423位于连通件142的第一端部1425，计量液出口1422位于连通件142的第二端部1426。计量液进口1421和清洗液出口1424开设在连通件142的底部，清洗液出口1424靠近第二端部1426设置，计量液进口1421靠近第一端部1425设置，且计量液进口1421比计量管141靠近第一端部1425。计量液进口1421至少为一个，本实施例中，计量液进口1421为七个，在连通件142底部依次排开。计量液从计量液进口1421进入连通件142内。计量液出口1422用于排出计量液，清洗液进口1423用于进入清洗液，清洗液出口1424用于排出清洗液。可以理解，计量液进口1421，计量液出口1422，清洗液出口1423和清洗液出口1424的位置可相互置换。优选地，计量管141中的计量液从计量液出口1422排出时，动力模块12可产生正压，使计量液从计量管141和连通件142中加快速度或更容易排出，进一步优选，使计量液排出的压强为5kpa-10kpa。作为优选实施例，连通件142长度优选为15-30cm，内部直径优选为1mm-7mm，较优为2mm-5mm，最优选为3mm或4mm。清洗液出口1424与计量管141优选分别设置在连通件142的同一径向方向上。计量管141与连通件142的连接位置距连通件141第二端部距离优选为1cm-8cm，更优为2cm-6cm，最优为3cm。

计量液由连通件142的计量液进口1421进入连通件142，进而进入计量管141，具备消泡功能的光电计量仪10计量完计量液体积后，计量液由计量液出口1422排出；清洗液由连通件142的清洗液进口1423进入连通件142对连通件142进行清洗，或清洗液进一步由连通件142进入计量管141，同时对连通件142和计量管141进行清洗，清洗后清洗液从清洗液出口1424排出。

连通件142的每一个计量液进口1421，计量液出口1422，清洗液出口1423和清洗液出口1424都连接一个控流件143，控流件143可控制流经控流件143的计量液/清洗液的流通或者断开，从而可控制计量管141中的液体流进或者流出。作为一种变形，控流件143省略。控流件143较佳的采用电磁阀，电磁阀并排在一起，可组成电磁阀阵。控流件143和控制模块18电性连接，控制模块18通过控制控流件143的开启和闭合，从而控制控流件143所在管路的液体的流通或断开。当所有控流件143都闭合时，液路模块14可形成相对于外界的封闭空间。

请参阅图5，检测模块16运用光的折射原理对计量管141中计量液的液面高度和/或计量液中的气泡进行检测，检测模块16包括第一检测器162和第二检测器164，第一检测器162设置于第二检测器164的上方，且第一检测器162和第二检测器164围绕计量管141外侧面设置。第一检测器162和第二检测器164都和控制模块18电性连接或独立于控制模块18自带控制功能。具备消泡功能的光电计量仪10计量液体体积时，需先确定所需计量液的体积，从而调整第一检测器162在计量管141处的高度，第一检测器162的高度和所要检测的液体的体积对应；然后控制模块18控制动力模块12产生负压，待检测体积的液体液面上升，到第二检测器164位置液面继续上升，当液面达到第一检测器162位置，控制模块18控制动力模块12停止运行，此时液面停止上升，即可得到相应体积的液体。可以理解，第一检测器162于计量管141的高度，用户可以手动调整，也可通过控制模块18或新增的一移动机构(图未视)根据用户需要计量的计量液体积控制第一检测器162移动。本实用新型的具备消泡功能的光电计量仪10是先确定需计量液的体积再去计量，具体可以为：所需要液体的体积确定后，因计量管141的内部为中空圆柱，且直径确定，可计算出所需液体的液面高度，从而调整第一检测器162的位置高度。

第一检测器162包括第一发光器1622和第一受光器1624，第一发光器1622和第一受光器1624分别位于计量管141相对的两侧，第一发光器1622和第一受光器1624位于同一个水平面上。第一发光器1622发出光，光透过计量管141，且经过计量管141截面圆的圆心，第一受光器1624可接收到透过计量管141的光。第二检测器164和第一检测器164构造相同，第二检测器164包括第二发光器1642和第二受光器1644，第二检测器164仅位置比第一检测器162低，第二检测器的第二发光器1642发出光，光透过计量管141，同样经过计量管141截面圆的中心后被第二受光器1644接收，检测模块16根据光是否发生折射检测计量管141中液体体积和/或者液体中的气泡。

请参阅图6，第二发光器1642和第二受光器1644位于计量管141相对的两侧，第二发光器1642和第二受光器1644之间的连线与计量管141截面圆的直径重合。当计量管141中没有液体时，第二发光器1642发出光经过计量管141不会发生折射，第二受光器1644可接收到第二发光器1642发出的部分光。当待计量液体注入计量管141后，液面上升至第二检测器164时，第二发光器1642发出的光经过计量管141侧壁后，因计量液的最高液面凹陷，在经过计量液后会发生折射，折射光线如图中虚线(图6上部虚线)所示，这时，第二受光器1644接收到的来自于第二发光器1644的光强大大减弱。若计量管141中的计量液进一步上升，计量液的液面超过第二检测器164，从而此时第二发光器1641发出的光1642不会发生折射，从而光接收器接收到的光强相对稳定，但是，当待计量液体中有气泡时(如图7下部虚线所示)，第二发光器1642发出的光照射到气泡上，气泡表面会对光线产生折射，从而光不再沿原来路径前进进入第二受光器1644，从而第二受光器1644检测到的来自于第二发光器1644的光强会相对于待计量液体中没有气泡时大大减弱。通过检测光强变化既可以判断出是否有气泡。当液面到达第一检测器162时，因为液面向下凹陷，故，第一发光器1621发出的光线发生折射而使得第一受光器1622接受到的光强明显减弱，该光强变化信号可作为控制计量液停止进入计量管141的控制信号。可以理解，检测模块16可包括一组或多组检测器，即检测模块包括一个、两个或者多个发光器，一个、两个或者多个受光器，发光器和受光器数量相等。

在使用时，控制模块18控制与计量液进口1421连接的控流件143打开，与计量液出口1422连接的控流件143，与清洗液进口1423连接的控流件143及与清洗液出口1424连接的控流件143闭合，第二检测器164运行，第二发光器1642发出光，第二受光器1644接收光，控制模块18记录第二受光器1644接收到的光强I1，该光强I1可以在具备消泡功能的光电计量仪10每次检测计量液的过程中执行，作为一种变形，光强I1可以记录存储，在下次检测计量液的过程中直接调取该参数即可，当然，具备消泡功能的光电计量仪10也可以定期对该参数进行校正。控制模块18控制动力模块12运行，动力模块12使计量管141内产生负压，从而使计量液被吸入计量管141中，即计量液流经连通件142进入计量液进口1421后进入控流件143再进入计量管141，计量液并继续在计量管141中上升，当液面经过第二检测器164时，第二受光器1644接收到的光强I2明显减弱，光强I2小于光强I1，控制模块18检测到并记录当下时刻T，同时第一检测器162开始运行，第一发光器1622发出光，第一受光器1624接收光，控制模块18记录第一受光器1624接收的光强I3，液面继续上升，时刻T之后第二受光器接收到的光强I4稳定，不再发生变化，若控制模块18在时刻T后检测到第二受光器1644接收到的光强I5比光强I4减弱，控制模块18则认为出现气泡，从而闭合与计量液进口1421连接的控流件143，待计量液体不能流进计量管141，同时动力模块12不再产生负压，而是产生正压，压力逐渐增大至12kpa-20kpa，并持续3-10秒，由于与计量液进口1421连接的控流件143已闭合，液体受到压力不能返回，液面不能下降，计量液中气泡密度较轻，在压力作用下气泡破裂，液体中的气泡被压出液体去除，液体中则没有气泡，气泡消除后，动力模块12产生负压，同时与计量液进口1421连接的控流件143打开，计量管141中的液体液面继续上升，如果控制模块12通过第二检测器164检测到液体中有气泡，重复上述操作，直至液面到达第一检测器162的位置，第一受光器1624检测到光强I6减弱，即I6小于I3，动力模块12停止运行，同时与计量液进口1421连接的控流件143闭合，此时即可得到精确的液体体积。控制模块18可进一步控制与计量液出口1422连接的控流件143打开，使计量液从计量液出口1422排出。计量液排完之后，为了避免计量其他种类的液体时，计量液之间产生交叉污染，故需对连通件142和/或计量管141进行清洗。控制模块18控制与计量液进口1421连接的控流件143，与计量液出口1422连接的控流件143和与清洗液出口1424连接的控流件143闭合，与清洗液进口1423连接的控流件143打开，清洗液通过清洗液进口1423进入连通件142中进行清洗，当计量管141中的清洗液液面高于具备消泡功能的光电计量仪10计量计量液的液面高度时，打开与清洗液出口1424连接的控流件143使清洗液流出。作为一种变形，清洗时，控制模块18控制与清洗液进口1423连接的控流件143和与清洗液出口1424连接的控流件143同时打开进行清洗。计量液进口1421，计量液出口1422，清洗液进口1423，清洗液出口1424互不交叉，其共用连通件142，可对连通件和/或计量管141进行清洗，消除交叉污染，因此，本实用新型具备消泡功能的光电计量仪10可广泛适用于医疗、水质检测等行业。清洗液进液速度可根据需要由动力模块12产生负压的大小控制，或外部仪器对清洗液产生压力，根据需要控制流速。

作为一种变形，具备消泡功能的光电计量仪10的检测模块16和连通件142等可省略，该具备消泡功能的光电计量仪10包括控制模块18，动力模块12和计量管141，动力模块12和控制模块18电性连接，动力模块12和计量管141连接，计量管141内盛装液体，控制模块18控制动力模块12产生负压使液体进入计量管141中，动力模块12产生正压把液体中的气泡压出液体。

作为一种变形，动力模块12产生负压使液体进入计量管141中达到所需的液面高度后，动力模块12才产生正压把液体中的气泡压出液体。液体进入计量管141中达到所需的液面高度，即液体在计量管141中上升，液面达到第一检测器162的高度。

作为一种变形，具备消泡功能的光电计量仪10计量液体体积时，动力模块12产生交替的负压和正压，即动力模块12使计量管141中的液体上升，和动力模块12把计量管141中的液体中的气泡压出液体交替进行。

请参阅图7，本实用新型还提供一种计量方法，可对液体中的气泡进行消除，分为以下步骤：

步骤S1：提供一计量管。

步骤S2：对计量管施加负压，使液体吸入计量管中；

步骤S3：对计量管施加正压，使计量管中待计量液体中的气泡压出液体；

步骤S4：继续对计量管施加负压,使待计量液体继续吸入计量管直到计量管中待计量液体上升到所需的液面高度。

作为一种优选，施加正压的压强为10kpa-20kpa。

优选地，计量管的内径为0.5cm-2.5cm之间，优选为0.6cm-1.5cm，更优选为0.7cm-1.2cm,最优选为0.8cm,0.9cm。

优选地，液体进入计量管的速度为每秒钟2cm³-4cm³。

作为一种变形，所述步骤S2和步骤S3交替进行或者步骤S3执行在步骤S4之后。

作为一种变形，可使步骤S2中计量管中的液体直接上升到所需的液面高度后再执行步骤S3。

请参阅图8，作为一种变形，步骤S3具体包括步骤S31-S33：

步骤S31：用光的折射原理检测液体中是否有气泡，有气泡则进行步骤S32，无气泡则进行步骤S33；

步骤S32：对计量管施加正压，使计量管中待计量液体中的气泡压出液体；

步骤S33：运用光折射原理检测液体是否达到所需的液面高度，达到所需的液面高度则进行步骤S4，未达到所需的液面高度则进行步骤S2。

与现有技术相比，本实用新型的连通件上开设有计量液进口，计量液出口，清洗液进口和清洗液出口，计量液从连通件上同时进出，且进出口不共用，增加了计量计量液的效率，且连通件上也开设有清洗液进口和清洗液出口，进液，排液都通过连通件来实现，结构简单，制作方便，清洗时不必对具备消泡功能的光电计量仪进行拆卸，大大增加了清洗速度。且清洗液进口，清洗液出口与计量液进口，计量液出口不共用，计量液体体积时和清洗具备消泡功能的光电计量仪时，计量液进口，计量液出口，清洗液进口和清洗液出口处的液体不必更换，使计量液体体积的效率进一步提高。

本实用新型连通件上清洗液进口，清洗液出口，计量液进口，计量液出口位置排布方式的设置，使其位置互不干扰，且提高了具备消泡功能的光电计量仪的计量液体体积的精度。

本实用新型连通件长度为15-30cm，内部直径为1mm-7mm，连通件内部能容纳的计量液较少，使计量液的使用减少，且增加了具备消泡功能的光电计量仪的计量液体体积的精度。

本实用新型包括控流件，能够更容易控制液体的流通或者断开。

本实用新型还包括动力模块，动力模块产生负压或者正压，控制计量液上升或压出计量液中的气泡，不采用机械推动液体移动，减少了机械重复性，提高了具备消泡功能的光电计量仪的计量液体体积的精度。

本实用新型还包括检测模块，检测模块能检测计量液的液面高度和/或计量液中的气泡，从而使动力模块对气泡去除或停止进液，使检测液体体积更加智能化，减少人力成本。

本实用新型的计量管为中空圆柱体形，所述计量管的内部中空圆柱的直径在0.5cm-2.5cm之间，计量管直径较细，从而上升较大高度，液体体积变化不大，使计量体积更加精确。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。