CN115254221A - 一种溶液投加装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种溶液投加装置及其使用方法，投加装置包括溶液瓶、齿轮泵和电机，所述齿轮泵与所述溶液瓶连接，所述电机与主控板模块连接，且用于控制所述齿轮泵的运行；所述齿轮泵内设有电路板，所述电路板上设有液位传感器，所述液位传感器可在所述溶液瓶内的液位异常时联锁所述齿轮泵停止投加溶液。使用方法包括S1、在所述溶液瓶内加入溶液，并将所述溶液瓶的瓶口与所述齿轮泵连接；S2、开启所述电机，所述电机在所述主控板模块的控制下带动所述齿轮泵运转，从而将所述溶液瓶内的溶液吸入所述泵体并排出。本发明提供的溶液投加装置，结构简单、稳定，使用过程中不易损坏，可以定时定量的投加溶液，并对溶液状态进行监测。

Description

一种溶液投加装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及溶液投加技术领域，尤其涉及一种溶液投加装置及其使用方法。
背景技术
在日常生活、工业生产和科研过程中，经常需要定时定量的投加溶液，比如比色测量方法是水质检测领域广泛使用的一种测量方法，测量中需要往被测水样中投加定量(通常是微量)的溶液使其与被测水样产生显色反应，从而检测水样中某种物质的浓度。在比色测量方法中，如何定时定量的投加溶液是其中关键的问题。
传统的办法一般是通过蠕动泵和软管抽取溶液瓶的溶液并通过管路输送到被测水样中，由于蠕动泵在实际使用过程中容易损坏，并且一旦损坏，更换泵头所需的人力和物料成本也较高。此外，传统的溶液投加方式也无法对溶液状态进行监测。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种溶液投加装置及其使用方法，结构简单、不易损坏，可以定时定量的投加溶液，并对溶液状态进行监测。
实现本发明目的的技术方案是：一种溶液投加装置，包括溶液瓶、齿轮泵和电机，所述齿轮泵包括泵体、安装在所述泵体内的齿轮组、上盖板和下盖板；所述泵体下端与所述溶液瓶的瓶口连接，所述下盖板设在所述泵体与所述瓶口的连接处，且所述下盖板上具有通孔；所述齿轮组的左右两端分别为溶液的排出腔和吸入腔，所述吸入腔与吸液管连接，所述吸液管穿过所述通孔伸入所述溶液瓶内，所述排出腔上具有出液口；所述电机与主控板模块连接，所述电机用于控制所述齿轮泵的运行；所述齿轮泵内设有电路板，所述电路板对应设在所述瓶口上方，所述电路板上设有液位传感器，所述液位传感器与所述齿轮泵通讯连接，可在所述溶液瓶内的液位异常时联锁所述齿轮泵停止投加溶液。
在一些实施例中，所述电路板上设有温度传感器，所述温度传感器与所述齿轮泵通讯连接，可在所述溶液瓶内温度异常时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液。
在一些实施例中，所述电路板上设有三轴姿态传感器，所述三轴姿态传感器与所述齿轮泵通讯连接，可实时感知所述溶液瓶的姿态来判断所述溶液瓶是否倾倒，并在所述溶液瓶倾倒时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液。
在一些实施例中，所述电路板上设有颜色识别传感器，所述颜色识别传感器与所述齿轮泵通讯连接，可感知所述溶液瓶内溶液的颜色，并在所述溶液瓶内溶液的颜色发生变化时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液。
在一些实施例中，所述泵体下端具有容纳所述瓶口的开口，所述开口与所述瓶口螺纹连接。
在一些实施例中，所述电机外设有壳体，所述壳体上设有显示屏。
本发明还提供了一种溶液投加装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、在所述溶液瓶内加入溶液，并将所述溶液瓶的瓶口与所述齿轮泵连接；
S2、开启所述电机，所述电机在所述主控板模块的控制下带动所述齿轮泵运转，从而将所述溶液瓶内的溶液吸入所述泵内体并通过所述出液口排出；所述齿轮泵内设有电路板，且所述电路板对应设在所述瓶口上方，所述电路板上设有液位传感器，在所述齿轮泵运转过程中，所述液位传感可实时监测所述溶液瓶内的液位，并在所述液位异常时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液；具体过程为：首先设定低液位的控制点，当所述液位传感器检测到所述溶液瓶中的液位低于所述低液位的控制点时，将发送信息至所述主控板模块，所述主控板模块控制所述电机停止运行，从而使所述齿轮泵停止运行，停止投加溶液。
在一些实施例中，所述步骤S2中，所述电路板上设有温度传感器，所述温度传感可监测所述溶液瓶内的温度，并在所述溶液瓶内的温度异常时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液，具体过程为：首先设置所述溶液瓶内溶液的正常温度范围，所述溶液投加装置运行时，所述温度传感器定期测量所述溶液瓶内的温度，当所述温度传感器监测到所述溶液瓶内的温度不在所述正常温度范围内且超过一定的时间时，所述温度传感器将信息发送所述主控板模块，所述主控板模块控制所述电机停止运行，从而使所述齿轮泵停止运行，停止投加溶液。
在一些实施例中，所述步骤S2中，所述电路板上设有颜色识别传感器，所述颜色识别传感器可监测所述溶液瓶内的溶液颜色，并在所述溶液颜色异常时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液，具体过程为：首先将正常溶液的颜色信息存储在所述主控板模块中，当所述溶液投加装置运行时，所述颜色识别传感器内的摄像头会定期拍摄所述溶液瓶内溶液的照片，所述主控板模块会提取所述照片的颜色信息并与所述正常溶液的颜色信息进行比对，当两种颜色信息的差异值超过一定的阈值时，所述主控板模块控制电机停止运行，从而使所述齿轮泵停止运行，停止投加溶液。
在一些实施例中，所述步骤S2中，所述电路板上设有三轴姿态传感器，所述三轴姿态传感可监测所述溶液瓶的姿态，并在所述溶液瓶的姿态异常时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液，具体过程为：首先设置所述溶液瓶的倾斜范围值，如果所述三轴姿态传感器监测到所述溶液瓶的倾斜状态超出所述倾斜范围值后，所述主控板模块控制所述电机停止运行，从而使所述齿轮泵停止运行，停止投加溶液。
在一些实施例中，所述主控板模块中设有时间监测模块，当所述溶液瓶中更换溶液后，需要设置所述溶液的启用时间，所述时间监测模块在每一次所述溶液投加之前会计算当前时间与所述启用时间的时间差，若所述时间差大于所述溶液的有效期，所述主控板模块将控制所述齿轮泵不被启动。
在一些实施例中，所述投加装置具有显示屏，所述显示屏用于参数设置和所述溶液投加装置运行异常时报警提示。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提供了一种溶液投加装置，结构简单、稳定，使用过程中不易损坏，可以定时定量的投加溶液，并对溶液状态进行监测。
(2)本发明提供的溶液投加装置，通过多传感器监测手段，可以有效地监测溶液瓶中的溶液的液位和状态，在溶液瓶姿态异常或者溶液温度、颜色异常以及液位过低时停止投加溶液，防止溶液过期或者溶液瓶空瓶的情况发生。
(3)本发明提供的溶液投加装置，在更换溶液后，需在每一次溶液投加之前会计算溶液是否在有效期限内，避免投加已过期的溶液，影响结果的准确性。
附图说明
图1为溶液投加装置的结构示意图。
图中：1溶液瓶；2吸液管；3下盖板；4泵体；5电路板；6齿轮组；7出液口；8上盖板；9电机；10壳体；11主控板模块；12瓶口；13密封圈。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
见图1，一种溶液投加装置，包括溶液瓶1、齿轮泵和电机9，所述齿轮泵包括泵体4、安装在所述泵体4内的齿轮组6、上盖板8和下盖板3；所述泵体4下端与所述溶液瓶1的瓶口12连接，所述下盖板3设在所述泵体4与所述瓶口12的连接处，且所述下盖板上3具有通孔；所述齿轮组6的左右两端分别为溶液的排出腔和吸入腔，所述吸入腔与吸液管2连接，所述吸液管2穿过所述通孔伸入所述溶液瓶1内，所述排出腔上具有出液口7；所述电机9与主控板模块11连接，所述电机9用于控制所述齿轮泵的运行；所述齿轮泵内设有电路板5，所述电路板5对应设在所述瓶口12上方，所述电路板5上设有液位传感器，所述液位传感器与所述齿轮泵通讯连接，可在所述溶液瓶1内的液位异常时联锁所述齿轮泵停止投加溶液。为了方便操作和显示溶液投加装置的实时信息，所述电机9外设有壳体10，所述壳体10上设有显示屏。为了加强密封性，可在所述泵体4与所述上盖板8之间设置密封圈13。
此外，为了方便监测所述溶液瓶1内的温度，所述电路板5上设有温度传感器，所述温度传感器与所述齿轮泵通讯连接，可在所述溶液瓶内温度异常时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液。为了监测所述溶液瓶1的姿态，所述电路板5上设有三轴姿态传感器，所述三轴姿态传感器与所述齿轮泵通讯连接，可实时感知所述溶液瓶的姿态来判断所述溶液瓶是否倾倒，并在所述溶液瓶倾倒时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液。为了监测所述溶液瓶1内溶液的颜色，所述电路板5上设有颜色识别传感器，所述颜色识别传感器与所述齿轮泵通讯连接，可感知所述溶液瓶内溶液的颜色，并在所述溶液瓶内溶液的颜色发生变化时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液。
所述溶液瓶1与所述泵体可以有多种连接方式，比如螺纹连接、卡接等。本发明中，所述泵体4下端具有容纳所述瓶口的开口，所述开口与所述瓶口12螺纹连接。
实施例2
本发明提供了一种溶液投加装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、在所述溶液瓶1内加入溶液，并将所述溶液瓶1的瓶口12与所述齿轮泵连接；
S2、开启所述电机9，所述电机9在所述主控板模块11的控制下带动所述齿轮泵运转，从而将所述溶液瓶1内的溶液吸入所述泵体4内并通过所述出液口7排出；所述齿轮泵内设有电路板5，且所述电路板5对应设在所述瓶口12上方，所述电路板5上设有液位传感器，在所述齿轮泵运转过程中，所述液位传感可实时监测所述溶液瓶1内的液位，并在所述液位异常时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液；具体过程为：首先设定低液位的控制点，当所述液位传感器检测到所述溶液瓶1中的液位低于所述低液位的控制点时，将发送信息至所述主控板模块11，所述主控板模块11控制所述电机9停止运行，从而使所述齿轮泵停止运行，停止投加溶液。
所述步骤S2中，所述电路板5上还可以设有温度传感器，所述温度传感可监测所述溶液瓶1内的温度，并在所述溶液瓶1内的温度异常时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液，具体过程为：首先设置所述溶液瓶1内溶液的正常温度范围，所述溶液投加装置运行时，所述温度传感器定期测量所述溶液瓶1内的温度，当所述温度传感器监测到所述溶液瓶1内的温度不在所述正常温度范围内且超过一定的时间(根据不同的溶液可设计不同的时间，比如30min、45min等)时，说明溶液很可能由于过高或过低的温度而失效，所述温度传感器将信息发送所述主控板模块11，所述主控板模块11控制所述电机9停止运行，从而使所述齿轮泵停止运行，停止投加溶液。
所述步骤S2中，所述电路板5上还可以设有颜色识别传感器，所述颜色识别传感器可监测所述溶液瓶1内的溶液颜色，并在所述溶液颜色异常时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液，具体过程为：首先将正常溶液的颜色信息存储在所述主控板模块11中，当所述溶液投加装置运行时，所述颜色识别传感器内的摄像头会定期拍摄所述溶液瓶1内溶液的照片，所述主控板模块11会提取所述照片的颜色信息并与所述正常溶液的颜色信息进行比对，当两种颜色信息的差异值超过一定的阈值时，所述主控板模块11控制所述电机停止运行，从而使所述齿轮泵停止运行，停止投加溶液。
所述所述步骤S2中，所述电路板5上还可以设有三轴姿态传感器，所述三轴姿态传感可监测所述溶液瓶1的姿态，并在所述溶液瓶1的姿态异常时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液，具体过程为：首先设置所述溶液瓶1的倾斜范围值，如果所述三轴姿态传感器监测到所述溶液瓶1的倾斜状态超出所述倾斜范围值后，所述主控板模块11控制所述电机9停止运行，从而使所述齿轮泵停止运行，停止投加溶液。
此外，为了避免投加失效的溶液，所述主控板模块11中设有时间监测模块，当所述溶液瓶1中更换溶液后，需要设置所述溶液的启用时间，所述时间监测模块在每一次所述溶液投加之前会计算当前时间与所述启用时间的时间差，若所述时间差大于所述溶液的有效期，所述主控板模块11将控制所述齿轮泵不被启动。
通过上述多传感器监测手段，可以有效地监测溶液瓶中的溶液的液位、溶液瓶1内的温度、溶液颜色以及溶液瓶1的姿态，防止溶液瓶瓶空或者投加失效溶液的情况发生，对测试造成影响。
此外，为了方便操作以及实时观察投加装置的状态，所述投加装置具有显示屏，所述显示屏用于参数设置和所述溶液投加装置运行异常(比如上述提到的溶液液位低于所述低液位的控制点、溶液颜色温度异常或溶液瓶姿态异常等情况)时报警提示。报警可采用多种现有的报警方式，比如声音提示、灯光提示等。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种溶液投加装置，其特征在于，包括溶液瓶(1)、齿轮泵和电机(9)，所述齿轮泵包括泵体(4)、安装在所述泵体(4)内的齿轮组(6)、上盖板(8)和下盖板(3)；所述泵体(4)下端与所述溶液瓶(1)的瓶口(12)连接，所述下盖板(3)设在所述泵体(4)与所述瓶口(12)的连接处，且所述下盖板上(3)具有通孔；所述齿轮组(6)的左右两端分别为溶液的排出腔和吸入腔，所述吸入腔与吸液管(2)连接，所述吸液管(2)穿过所述通孔伸入所述溶液瓶(1)内，所述排出腔上具有出液口(7)；所述电机(9)与主控板模块(11)连接，所述电机(9)用于控制所述齿轮泵的运行；所述齿轮泵内设有电路板(5)，所述电路板(5)对应设在所述瓶口(12)上方，所述电路板(5)上设有液位传感器，所述液位传感器与所述齿轮泵通讯连接，可在所述溶液瓶(1)内的液位异常时联锁所述齿轮泵停止投加溶液。
2.根据权利要求1所述的溶液投加装置，其特征在于，所述电路板(5)上设有温度传感器，所述温度传感器与所述齿轮泵通讯连接，可在所述溶液瓶内温度异常时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液。
3.根据权利要求1所述的溶液投加装置，其特征在于，所述电路板(5)上设有三轴姿态传感器，所述三轴姿态传感器与所述齿轮泵通讯连接，可实时感知所述溶液瓶的姿态来判断所述溶液瓶是否倾倒，并在所述溶液瓶倾倒时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液。
4.根据权利要求1所述的溶液投加装置，其特征在于，所述电路板(5)上设有颜色识别传感器，所述颜色识别传感器与所述齿轮泵通讯连接，可感知所述溶液瓶内溶液的颜色，并在所述溶液瓶内溶液的颜色发生变化时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液。
5.根据权利要求1所述的溶液投加装置，其特征在于，所述泵体(4)下端具有容纳所述瓶口的开口，所述开口与所述瓶口(12)螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的溶液投加装置，其特征在于，所述电机(9)外设有壳体(10)，所述壳体(10)上设有显示屏。
7.根据权利要求1-6任一所述的溶液投加装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在所述溶液瓶(1)内加入溶液，并将所述溶液瓶(1)的瓶口(12)与所述齿轮泵连接；
S2、开启所述电机(9)，所述电机(9)在所述主控板模块(11)的控制下带动所述齿轮泵运转，从而将所述溶液瓶(1)内的溶液吸入所述泵体(4)内并通过所述出液口(7)排出；所述齿轮泵内设有电路板(5)，且所述电路板(5)对应设在所述瓶口(12)上方，所述电路板(5)上设有液位传感器，在所述齿轮泵运转过程中，所述液位传感可实时监测所述溶液瓶(1)内的液位，并在所述液位异常时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液；具体过程为：首先设定低液位的控制点，当所述液位传感器检测到所述溶液瓶(1)中的液位低于所述低液位的控制点时，将发送信息至所述主控板模块(11)，所述主控板模块(11)控制所述电机(9)停止运行，从而使所述齿轮泵停止运行，停止投加溶液。
8.根据权利要求7所述的溶液投加装置的使用方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述电路板(5)上设有温度传感器，所述温度传感可监测所述溶液瓶(1)内的温度，并在所述溶液瓶(1)内的温度异常时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液，具体过程为：首先设置所述溶液瓶(1)内溶液的正常温度范围，所述溶液投加装置运行时，所述温度传感器定期测量所述溶液瓶(1)内的温度，当所述温度传感器监测到所述溶液瓶(1)内的温度不在所述正常温度范围内且超过一定的时间时，所述温度传感器将信息发送所述主控板模块(11)，所述主控板模块(11)控制所述电机(9)停止运行，从而使所述齿轮泵停止运行，停止投加溶液。
9.根据权利要求7所述的溶液投加装置的使用方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述电路板(5)上设有颜色识别传感器，所述颜色识别传感器可监测所述溶液瓶(1)内的溶液颜色，并在所述溶液颜色异常时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液，具体过程为：首先将正常溶液的颜色信息存储在所述主控板模块(11)中，当所述溶液投加装置运行时，所述颜色识别传感器内的摄像头会定期拍摄所述溶液瓶(1)内溶液的照片，所述主控板模块(11)会提取所述照片的颜色信息并与所述正常溶液的颜色信息进行比对，当两种颜色信息的差异值超过一定的阈值时，所述主控板模块(11)控制所述电机停止运行，从而使所述齿轮泵停止运行，停止投加溶液。
10.根据权利要求7所述的溶液投加装置的使用方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述电路板(5)上设有三轴姿态传感器，所述三轴姿态传感可监测所述溶液瓶(1)的姿态，并在所述溶液瓶(1)的姿态异常时联动控制所述齿轮泵停止投加溶液，具体过程为：首先设置所述溶液瓶(1)的倾斜范围值，如果所述三轴姿态传感器监测到所述溶液瓶(1)的倾斜状态超出所述倾斜范围值后，所述主控板模块(11)控制所述电机(9)停止运行，从而使所述齿轮泵停止运行，停止投加溶液。
11.根据权利要求7所述的溶液投加装置的使用方法，其特征在于，所述主控板模块(11)中设有时间监测模块，当所述溶液瓶(1)中更换溶液后，需要设置所述溶液的启用时间，所述时间监测模块在每一次所述溶液投加之前会计算当前时间与所述启用时间的时间差，若所述时间差大于所述溶液的有效期，所述主控板模块(11)将控制所述齿轮泵不被启动。
12.根据权利要求7所述的溶液投加装置的使用方法，其特征在于，所述投加装置具有显示屏，所述显示屏用于参数设置和所述溶液投加装置运行异常时报警提示。
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