一种液体称量装置的制作方法

本发明涉及计量装置领域，尤其是涉及一种液体称量装置。

背景技术：

混凝土，是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶凝材料、颗粒状集料(也称为骨料)、水、以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。混凝土的原料丰富，价格低廉，生产工艺简单，同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点使得混凝土的使用范围十分广泛。

混凝土配方包含各种液体原材料，比如水跟液外剂。液体原材料的称量准确程度决定了混凝土的质量。受限于液体称的量程和计量精度的矛盾(量程高的精度一般就低)，对精度范围内的计量误差往往只能选择接受。因此，有必要对液体称进行改善，提高液体称在大量程下的精度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种液体称量装置，以解决现有技术中液体称量过程中在大量程下的计量误差较大的问题。

本发明提供一种液体称量装置，包括罐体、连接管、液体称和储液罐；

所述罐体的内部设有补液腔以及用于改变所述补液腔体积的活塞；

所述连接管包括第一称量管和第一储液管，所述补液腔通过所述第一称量管与所述液体称连通，且所述补液腔还通过所述第一储液管与所述储液罐的下部连通；

所述第一称量管和所述第一储液管上设置有阀门。

进一步地，所述罐体的内部还设有扣称腔，所述连接管还包括第二称量管和第二储液管；

所述活塞还用于改变所述扣称腔的体积；

所述扣称腔通过第二称量管与所述液体称的下部连接，所述扣称腔还通过第二储液管与所述储液罐连接；

所述第二称量管和第二储液管上设置有阀门。

进一步地，所述罐体为活塞缸，所述补液腔和所述扣称腔分别位于所述活塞的两侧，所述活塞在所述活塞缸内滑动配合。

进一步地，所述罐体还连接有通气管；所述通气管与所述扣称腔连接；所述通气管上设置有阀门。

进一步地，所述活塞连接有驱动所述活塞滑动的驱动机构。

进一步地，所述阀门为电动阀门。

进一步地，所述液体称量装置还包括控制单元，所述控制单元与所述驱动机构和所述电动阀门电连接，所述控制单元用于接收和处理补扣称指令，并用于控制所述驱动机构和所述电动阀门的动作。

进一步地，所述液体称量装置还包括人机交互单元，所述人机交互单元与所述控制单元电连接，所述人机交互单元用于接收参数、显示信息并向所述控制单元发送指令。

进一步地，所述液体称量装置还包括报警提示单元，所述报警提示单元布置在所述罐体附近，与所述控制单元电连接，用于所述罐体的报警提示。

进一步地，所述连接管为软管。

本发明提供的液体称量装置，将罐体设置在储液罐和液体称之间，通过第一称量管和第一储液管分别与液体称和储液罐连接，根据液体密度，将重量换算成体积后，通过活塞的运动及各个阀门的开关相配合；应用本发明提供的液体称量装置，实现了液体称的补称和扣称，提升了称量精度，从而解决了现有技术中液体称量过程中在大量程下的计量误差较大的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的液体称量装置的结构示意图；

图2为本发明实施例2提供的液体称量装置的结构示意图；

图3为本发明实施例3提供的液体称量装置的结构示意图；

图4为图3所示的液体称量装置扣称时的流程图；

图5为图3所示的液体称量装置补称时的流程图。

图中:1-罐体；101-补液腔；102-扣称腔；103-活塞；104-通气管；104a-通气管阀门；121-第一称量管；121a-第一称量管阀门；122-第二称量管；122a-第二称量管阀门；131-第一储液管；131a-第一储液管阀门；132-第二储液管；132a-第二储液管阀门；2-液体称；201-液体称工作液面；3-储液罐；301-储液罐工作液面。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参见图1，图1为本发明实施例1提供的液体称量装置的结构示意图。本实施例中的液体称量装置包括罐体1、连接管、液体称2和储液罐3；

罐体1为截面均匀的活塞缸，罐体1的内部设有补液腔101以及在罐体内滑动配合并用于改变补液腔体积的活塞103；其中罐体1的下部设计为补液腔101，当然补液腔101也可以设置于罐体1的上部。

连接管包括第一称量管121和第一储液管131，补液腔101通过第一称量管121与液体称2连通，且补液腔101还通过第一储液管131与储液罐3的下部连通；

第一称量管121和第一储液管131上设置有阀门。

在上述实施例1具体技术方案中，第一称量管121连接于液体称工作液面201的下方，第一储液管131连接于储液罐工作液面301的下方；第一称量管121上连接的阀门为第一称量管阀门121a，第二称量管131上连接的阀门为第一储液管阀门131a。

具体地，本实施例中的罐体1为密封圆柱罐体，各截面均匀。罐体1还可以为其他截面均匀的形状，如长方体状。罐体1的截面均匀，当活塞103移动一定距离时，补液腔101的体积变化就可由罐体1的截面积和活塞103的移动距离计算得到，据此控制补称或扣称的液体的体积(重量)。

如图1所示，分析上述连接关系可知：补液腔101通过第一称量管121与液体称2连通，且补液腔101还通过第一储液管131与储液罐3的下部连通；为了同时实现补液腔101的补称和口称功能，如图1所示的实施例中，第一称量管121和第一储液管131分别与液体称2和储液罐3连接，连接位置均位于液体称2和储液罐3的工作液面的下方(若第一称量管121与液体称2的连接位置均位于液体称2工作液面的上方，则只能实现补称，不能扣称)。

本实施例中，第一称量管121与第一储液管131均与补液腔101内活塞103的液面侧连接。在称量时，储液管3先通过专门的管路(图未示出)快速地向液体称2中加注液体，直到液体称2中的液体重量接近设定重量(当然，也可以打开第一称量管阀门121a、第一储液管阀门131a，通过第一称量管121、第一储液管131与罐体1连通的管路向液体称2中加注液体)。此时由于液体称2中的液体重量与设定值存在差异，包括两种情况：第一种情况：液体称2中的液体重量大于设定值；第二种情况：液体称2中的液体重量小于设定值。在情况一中，需要将液体称2中的液体部分移出，该过程即为扣称过程；在情况二中，需要向液体称2中继续添加一定量的液体，该过程即为补称过程。

在初始状态下，活塞103位于图1中罐体1的罐体中部某位置，第一称量管阀门121a和第一储液管阀门131a均关闭。

在对液体称2进行补称时，关闭第一储液管阀门131a，打开第一称量管阀门121a，活塞103向下运动预定距离，使罐体1内(即补液腔101)的液体在压力作用下进入液体称2，从而实现了补称的目的。然而在补称过程中，若补液腔101内的液体不足向液体称2内补称的量，此时可以先打开第一储液管阀门131a，使活塞103根据计算结果向上移动一定的距离，储液罐3中一定体积的液体进入罐体1，保证罐体1内存有较多的液体量，然后再进行补称。

在对液体称2进行扣称时，打开第一称量管阀门121a，活塞103根据计算结果向上移动一定的距离，液体称2中一定体积的液体进入罐体1的补液腔101(补液腔101同时具备补称和扣称的腔室需求)，这时完成了对液体称2的扣称目的。然而在上述扣称执行过程中，如果罐体1满了或是接近满了，则关闭第一称量管阀门121a，打开第一储液管阀门131a，使活塞103向下运动至下方位置，将罐体1转移至储液罐3中。

需要说明的是，因补称、扣称过程中液体流动的动力由活塞103形成的液压力提供，图1中的罐体1的上下方向不会对方案造成影响。

实施例2

请参见图2，图2为本发明实施例2提供的液体称量装置的结构示意图。本发明实施例2提供的液体称量装置，包括罐体1、连接管、液体称2和储液罐3；罐体1的内部设有补液腔101以及在补液腔内滑动配合并用于改变补液腔体积的活塞103；连接管包括第一称量管121和第一储液管131，同时还增加了一些其他连接管；本实施里中的液体称量装置与实施例1中的区别在于，增加了第二称量管122和第二储液管132和扣称腔102(注意此时的扣称腔102就是补液腔101，两者为同一腔体；即图1以及图2中的补液腔101等同于扣称腔102(该补液腔101与扣称腔102实际上是同一个腔体))。所述扣称腔102通过第二称量管122与所述液体称2的下部连接，所述扣称腔102还通过第二储液管132与所述储液罐3连接；所述第二称量管122和第二储液管132上设置有阀门。

如图2所示，在初始状态下，活塞103位于图中罐体1中某预设位置，第一称量管阀门121a、第二称量管阀门122a、第一储液管阀门131a和第二储液管阀门132a均关闭。打开第二储液管阀门132a，活塞103根据计算结果向上移动一定的距离，储液罐3中一定体积的液体进入罐体1。

在对液体称2进行补称时，打开第一称量管阀门121a(此时其他所有阀门是关闭的)，使活塞103向下运动，在此过程中罐体1内的液体在压力作用下进入液体称2，从而实现了对液体称2的补称的目的。在上述补称过程中，可能出现罐体1内的液体不够的情况，在这种情况下，需要打开第二储液管阀门132a(其他阀门关闭)，活塞103向上移动一定的距离，从而储液罐3中一定体积的液体进入罐体1内实现补充。

在对液体称2进行扣称时，打开第二称量管阀门122a(此时其他所有阀门是关闭的)，活塞103根据计算结果向上移动一定的距离，从而使液体称2中一定体积的液体进入罐体1，从而实现扣称的目的。然而在上述扣称执行过程中，如果罐体1满了或是接近满了，则关闭第二称量管阀门122a，打开第二储液管阀门132a(也可以是第一储液管阀门131a)，使活塞103向下运动至下方位置，将罐体1内的液体转移到储液罐3内。

实施例3

请参见图3，本实施例中的液体称量装置，包括罐体1、活塞、连接管和通气管；罐体1的内部设有补液腔101以及在补液腔内滑动配合并用于改变补液腔体积的活塞103；连接管包括第一称量管121和第一储液管131，同时其在实施例1的方案基础上还增加了一些技术结构；例如：其增加了第二称量管122和第二储液管132、通气管104以及扣称腔102；所述通气管与所述扣称腔连接；所述通气管上设置有阀门(即通气管阀门104a)。其中图3中补液腔101与扣称腔102为活塞103两侧的两个腔体。

在初始状态下，活塞103位于图中罐体1中某预定位置，第一称量管阀门121a、第二称量管阀门122a、第一储液管阀门131a和第二储液管阀门132a均关闭。

在对液体称2进行补称时，打开第二称量管阀门121a(此时通气管阀门104a应当打开，其他阀门处于关闭状态)，活塞103根据计算结果向上移动一定的距离，使罐体1的补液腔101中一定体积的液体进入液体称2，从而实现了对液体称2的补称的目的。在上述过程中，通气管阀门104a应当打开(即保证活塞103顺利向上移动)，避免活塞103上移过程中造成罐体1抽真空。同样在补称过程中，如果补液腔101的液体不够补给液体称2，则需要打开131a将储液腔3中液体转移到补液腔101中。

在对液体称2进行扣称时，先打开第二称量管阀门122a，使液体称2内的液体进入扣称腔102内，从而完成对液体称2的扣称过程；然后打开132a将补液腔101液体转移到储液腔3中；在上述扣称过程中，如果说下面的扣称腔102的液体非常多了，则需要打开第二储液管阀门132a(其他阀门关闭)，使活塞103向下移动，进而将罐体1的扣称腔102内的液体转移至内储液罐3内。

另外，上述各阀门优选使用电动阀门。上述活塞103还连接有驱动所述活塞滑动的驱动机构。

本发明提供的液体称量装置，将液体补偿装置设置在储液罐和液体称之间，通过第一储液管、第二储液管、第二称量管和第一称量管与储液罐和液体称连接，根据液体密度，将重量换算成体积后，通过活塞的运动及各个阀门的开关相配合，实现了液体称的补称和扣称，提升了称量精度，从而解决了现有技术中液体称量过程中在大量程下的计量误差较大的问题。

优选地，本实施例中，活塞103沿竖直方向在罐体1内密封滑动，即活塞103的伸缩方向和罐体1的轴线方向均位于竖直方向。如此，有利于重力使待测液体在液体称2、罐体1和储液罐3之间流动。

优选地，在本实施例中，罐体1为圆柱形。通过将罐体1设置为圆柱形，能够方便的计算罐体的截面积，通过控制活塞的行程控制罐体1内的液体体积，当然，可以为长方体、正方体，或其它形状，活塞103可以通过移动改变补液腔101和扣称腔102的体积，也可以通过形变来改变补液腔101和扣称腔102的体积，只要能够实现即可。此外，通过加大罐体1的直径，可以获得较大质量的补扣称；通过减小罐体1的直径，可以实现精准补扣称。

优选地，本实施例中的液体称量装置还包括执行单元，执行单元与阀门和活塞103连接，用于控制阀门和活塞103的动作。电气执行单元控制活塞的运动和管道阀的开关，由控制单元输出信号控制。如此，有利于执行动作的精准，并且节省了人力。

优选地，本实施例中的液体称量装置还包括控制单元，控制单元与驱动机构和电动阀门电连接，控制单元用于接收和处理补扣称指令，并用于控制驱动机构和电动阀门的动作。这样一来，控制单元能够根据液体密度，将重量换算成体积。如此，有利于称量补偿过程中计算精准。

优选地，本实施例中的液体称量装置包括人机交互单元，人机交互单元与控制单元电连接，人机交互单元用于接收参数、显示信息并向控制单元发送指令。人机交互单元与控制单元通讯，设置计量罐体积、直径、液体密度等参数，显示补扣称信息并发送操作指令，显示计量报警提示信息。如此，有利于提高液体称量装置的人机交互性，能够通过人工进行特定参数的设置。

优选地，本实施例中的液体称量装置包括报警提示单元，报警提示单元用于提示异常信息。如此，有利于液体称量装置的安全运行。优选地，在本实施例中，连接管均为软管。如此，有利于罐体1与液体称和储液罐的连接，便于调整相对位置。

优选地，第一称量管上的阀门设置于第一称量管上靠近罐体的位置。如此，有利于减小第一称量管上内的气体，提高称量精度。

优选地，第二称量管上的阀门设置于第二称量管上远离罐体的位置。如此，有利于减小第二称量管内的气体，提高称量精度。

请参见图4，图4为图3所示的液体称量装置扣称时的流程图。本实施例中，称量过程的初始状态如下：

a、底部、顶部的所有阀门关闭；通气管阀门104a打开；

b、第一储液管打开(活塞上的部分罐体总是充满液体)、第二储液管关闭；

c、活塞运动到罐底。

扣称流程如下：

a、操作人员在人机设备上输入扣称重量。

b、执行单元关闭通气管阀门104a。

c、打开底部的第二称量管阀门122a。

d、控制单元计算活塞目标位置。

e、活塞往上运动到相应位置，液体称2内液体通过第一储液管131进入罐体1(此时打开第一储液管阀门131a)。

f、关闭底部的第二称量管阀门122a。

g、打开第二储液管阀门132a，活塞运动到罐底，通过第二储液管132将液体送入储液罐3。

h、返回初始状态。

请参见图5，图5为图3所示的液体称量装置补称时的流程图。本实施例中，补称过程如下：

a、操作人员在人机设备上输入补称重量。

b、控制单元计算活塞目标位置。

c、活塞往上运动到相应位置，罐体1内的部分液体通过第一储液管131进入储液罐(保留下来的重量即为目标重量)。

d、关闭第一储液管131。

e、打开顶部第一称量管阀门121a。

f、活塞运动到罐顶，罐体1内液体进入液体称2。

g、返回初始状态。

本发明中的液体称量装置具有如下有点：a、易于扩展，不影响称的原有结构。b、根据液体密度，将重量换算成体积，最终通过活塞的运动自动控制补扣称；通过控制罐体的半径实现精准补扣称(半径越小，行程越长)。c、兼容多种液体，适用范围广。d、不受称状态影响，可以在卸料或稳称的情况下进行补扣称。e、较大重量的补扣称可以通过多次叠加或加大罐体实现。f、提供友好的人机交互界面，便于现场人员监控。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。