CN213193304U - 固液自动定量混合配制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于固液混合装置的技术领域，提供了一种固液自动定量混合配制装置，其包括固体溶质原料罐、液体溶剂原料罐和固液混合配制罐，其中所述固液混合配制罐包括设置在其底部的电容集成压力传感器，所述电容集成压力传感器包括位于上部的玻璃、位于下部的硅薄膜和设置在所述玻璃和所述硅薄膜之间的两个正对地且间隔放置的铝电极，其中一个铝电极设置在所述玻璃上，另一个铝电极设置在所述硅薄膜上。所述液体溶剂原料罐包括电磁阀，所述固液混合配制罐还包括流量计，所述流量计安装在所述液体溶剂原料罐的出料口和所述固液混合配制罐的进料口之间。本实用新型的固液自动定量混合配制装置节省了人工成本、配比精度高，提高了生产效率。

Description

固液自动定量混合配制装置

技术领域

本实用新型属于固液混合装置的技术领域，具体涉及一种固液自动定量混合配制装置。

背景技术

固液定量混合配制是多个行业中的常见应用，如何实现高速度、高精确度、高溶解度的固液定量混合配制仍是化工、医药、食品等领域在实际操作中存在的较为关键的难题之一。现有的固液定量混合配制的方式有以下两种：

(1)传统的人工定量混合配制方式，即通过人工分别对固体和液体进行准确定量，然后混合在一起，并充分搅拌均匀。这种定量混合方式的精确度虽然较高，但需要人工参与的程度很大，人工成本高，效率也相对较低，不利于自动化批量作业。

(2)机器自动混合配制方式，但现有的固液混合自动搅拌装置普遍存在配比精度低、混合不够均匀等问题，只适合配比要求不高的固液混合情况，不适用于精确定量的固液混合情况。

以上可见，不论是传统的人工定量混合配制方式，还是机器自动混合配制方式，都具有一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种固液自动定量混合配制装置，旨在解决现有技术中的固液混合配制装置存在的配比精度低、自动化程度低和效率低、成本高、不利于批量作业的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，提供一种固液自动定量混合配制装置，其包括固体溶质原料罐、液体溶剂原料罐和固液混合配制罐，其中所述固液混合配制罐包括设置在其底部的电容集成压力传感器，所述电容集成压力传感器包括位于上部的玻璃、位于下部的硅薄膜和设置在所述玻璃和所述硅薄膜之间的两个正对地且间隔放置的铝电极，其中一个铝电极设置在所述玻璃上，另一个铝电极设置在所述硅薄膜上。

进一步地，所述液体溶剂原料罐包括电磁阀，所述固液混合配制罐还包括流量计，所述流量计安装在所述液体溶剂原料罐的出料口和所述固液混合配制罐的进料口之间。

进一步地，所述固液混合配制罐还包括设置在其两侧的双侧电阻极棒式液位计。

进一步地，所述双侧电阻极棒式液位计包括两根电阻极棒和两个绝缘套，两根所述电阻极棒的上端和下端各封装有一个所述绝缘套。

进一步地，所述固液混合配制罐还包括设置在其顶部的料位溢出报警器。

进一步地，所述料位溢出报警器为红外光电对射传感器。

进一步地，所述固体溶质原料罐包括第一搅拌装置和阀门，所述固液自动定量混合配制装置还包括传动带，用于投放所述固体溶质原料罐中的固体溶质到所述固液混合配制罐。

进一步地，所述固液混合配制罐还包括第二搅拌装置、内置过滤器的电磁阀和定量配比溶液输出管。

进一步地，所述固液自动定量混合配制装置还包括一个与所述电容集成压力传感器相连的电路，所述电路包括压力敏感电容Cx、参考电容Co、耦合电容C1～C4、二极管VD1～VD4、交流激励电压Ue、电阻R1和电阻R2；所述交流激励电压Ue的一端连接所述耦合电容C1的正极，另一端接地；所述耦合电容C1的正极还与所述耦合电容C2的正极相连接，所述耦合电容C1的负极连接所述二极管VD1的负极和所述二极管VD3的正极，所述耦合电容C2的负极连接所述二极管VD2的正极和所述二极管VD4的负极，所述二极管VD1的正极与所述二极管VD2的负极、所述压力敏感电容Cx的正极连接，所述二极管VD3的负极与所述二极管VD4的正极、所述参考电容Co的正极连接，所述压力敏感电容Cx的负极和所述参考电容Co的负极连接并且均接地；所述二极管VD3的正极还与所述电阻R1的一端连接，所述二极管VD4的负极还与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的另一端组成所述电路的输出端，所述耦合电容C3与所述耦合电容C4串联连接后连接在所述电路的输出端，所述耦合电容C3的正极连接所述电阻R1的另一端，所述耦合电容C3的负极接地，所述耦合电容C4的正极连接所述电阻R2的另一端，所述耦合电容C4的负极接地。

进一步地，当所述压力敏感电容Cx的电容间距为初始状态时，使Cx＝Co，电路平衡；当所述压力敏感电容Cx的电容间距为工作状态时，Cx≠Co。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种固液自动定量混合配制装置的有益效果为：提供了一种具有精准定量配比可溶固体与液体的自动混合配制装置，节省了人工成本，解决了人工配制工作量大、效率低的问题。并且，通过在固液混合配制罐中安装电容集成压力传感器、双侧电阻极棒式液位计和料位溢出报警器，能够实时监测固液混合过程中发生的变化，并对物料的输入、输出进行定量控制，配制后的溶液的浓度与目标值的误差小，提高了配比精度和生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其它的附图。

图1是本实用新型实施例提供的固液自动定量混合配制装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的固液自动定量混合配制装置中双侧电阻极棒式液位计的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的固液自动定量混合配制装置中电容集成压力传感器的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的固液自动定量混合配制装置中与电容集成压力传感器相连的电路原理图。

图中：100-固体溶质原料罐，200-液体溶剂原料罐，300-固液混合配制罐，1-第一搅拌装置，2-阀门，3-传送带，4-料位溢出报警器，5-双侧电阻极棒式液位计，51-电阻极棒，52-绝缘套，6-第二搅拌装置，7-电容集成压力传感器，8-内置过滤器的电磁阀，9-电磁阀，10-流量计，11-定量配比溶液输出管。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。

参考图1，本实用新型提供了一种固液自动定量混合配制装置，包括固体溶质原料罐100、液体溶剂原料罐200和固液混合配制罐300。其中所述固体溶质原料罐100包括第一搅拌装置1和阀门2，所述第一搅拌装置1用于搅拌固体溶质原料罐100中的固体溶质，以便于固体溶质的出料，防止固体溶质原料罐100的出料口堵塞，所述阀门2用于控制固体溶质原料罐100的出料口的开启与关闭。所述固液自动定量混合配制装置还包括传动带3，固体溶质原料罐100中的固体溶质通过传送带3被投放到固液混合配制罐300中。所述液体溶剂原料罐200包括电磁阀9，所述电磁阀9用于控制液体溶剂原料罐200的出料口的开启与关闭。

所述固液混合配制罐300包括料位溢出报警器4、双侧电阻极棒式液位计5、第二搅拌装置6、电容集成压力传感器7、内置过滤器的电磁阀8、流量计10和定量配比溶液输出管11。

所述料位溢出报警器4优选地为一种红外光电对射传感器。所述料位溢出报警器4设置在所述固液混合配制罐300的顶部，用于检测物料是否到达警戒料位并发出急停信号。固液混合配制罐300预先设置有一个警戒料位，一旦物料到达警戒料位，所述料位溢出报警器4便会发出警报并对所述固液自动定量混合配制装置的其他组成单元进行急停，以避免物料溢出造成安全事故。

所述双侧电阻极棒式液位计5设置在所述固液混合配制罐300的两侧，用于监测所述固液混合配制罐300中溶液的实时液位。参考图2，图2是本实用新型实施例提供的固液自动定量混合配制装置中双侧电阻极棒式液位计的结构示意图。从图中可以看出，所述双侧电阻极棒式液位计5包括两根大电阻率的电阻极棒51和两个绝缘套52，所述两根电阻极棒51对称地放置在所述固液混合配制罐300的两侧，所述两根电阻极棒51的上端和下端各封装有一个所述绝缘套52。通过测量电阻值的变化可以得到液位高度的变化。

进一步地，所述固液自动定量混合配制装置还包括一个与所述双侧电阻极棒式液位计5相连的桥式电路，所述桥式电路可用于测量电阻值。如图2所示，所述电路包括电阻R3～R5，所述电阻R3和电阻R4串联后连接所述电路的输入端Ui，所述电阻R4和电阻R5串联后连接所述电路的输出端Uo。另外，温度变化所引起的误差可以在电路中进行补偿。优选地，由于电阻极棒可能会发生生锈、腐蚀、表面极化等情况，因此在实际应用中要注意定期检查更换，以保证测量精度。

所述第二搅拌装置6用于将加入到固液混合配制罐300中的固体溶质和液体溶剂搅拌混合，使其充分地混合和溶解，这样配制后的溶液均匀度好、质量高。

所述电容集成压力传感器7设置在所述固液混合配制罐300的底部，用于检测加入到所述固液混合配制罐300中的物料的质量。参考图3，图3是本实用新型实施例提供的固液自动定量混合配制装置中电容集成压力传感器的结构示意图。从图中可以看出，所述电容集成压力传感器7包括位于上部的玻璃和位于下部的硅薄膜，还包括设置在所述玻璃和所述硅薄膜之间的两个正对地且间隔放置的铝电极，其中一个铝电极设置在所述玻璃上，另一个铝电极设置在所述硅薄膜上，这两个铝电极形成了具有一定间距的电容器。当物料被加入到所述固液混合配制罐300时，所述玻璃和所述硅薄膜之间会产生压力差，电容器的两极间的间距就会发生变化，从而使得电容器的电容量发生变化。通过测量电容器的电容量变化可以得到加入到所述固液混合配制罐300中的物料的质量变化。

进一步地，所述固液自动定量混合配制装置还包括一个与所述电容集成压力传感器7相连的电路，所述电路能测出微小的电容量的变化并将电容变化转化为电压输出。如图4所示，所述电路包括压力敏感电容Cx、参考电容Co、耦合电容C1～C4、二极管VD1～VD4、交流激励电压Ue、电阻R1和电阻R2，所述压力敏感电容Cx表示所述电容集成压力传感器7中的电容器的电容量。其中，交流激励电压Ue的一端连接耦合电容C1的正极，另一端接地；所述耦合电容C1的正极还与耦合电容C2的正极相连接，所述耦合电容C1的负极连接二极管VD1的负极和二极管VD3的正极，所述耦合电容C2的负极连接二极管VD2的正极和二极管VD4的负极，所述二极管VD1的正极与所述二极管VD2的负极、压力敏感电容Cx的正极连接，所述二极管VD3的负极与所述二极管VD4的正极、参考电容Co的正极连接，所述压力敏感电容Cx的负极和所述参考电容Co的负极连接并且均接地；所述二极管VD3的正极还与电阻R1的一端连接，所述二极管VD4的负极还与电阻R2的一端连接，所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的另一端组成所述电路的输出端，耦合电容C3与耦合电容C4串联连接后连接在所述电路的输出端，所述耦合电容C3的正极连接所述电阻R1的另一端，所述耦合电容C3的负极接地，所述耦合电容C4的正极连接所述电阻R2的另一端，所述耦合电容C4的负极接地。

交流激励电压Ue通过耦合电容C1、C2进入二极管VD1～VD4组成的二极管桥路。当电容间距为初始状态时，使Cx＝Co，电路平衡；当电容间距为工作状态时，Cx≠Co。通过所述电路即能够测出微小的电容量的变化。并且，设置所述耦合电容C3两端的电压为电压信号Ep，通过测量所述电压信号Ep可以得到所述压力敏感电容Cx两端的电压，即在输出端用所述电压信号Ep来表示所述压力敏感电容Cx两端的压力变化，因此所述电路还能够将微小的电容量的变化转化为电压变化输出。

所述内置过滤器的电磁阀8用于控制所述固液混合配制300的出料口的开启与关闭，并且在开始混合配制前，所述电磁阀8是处于关闭状态的。所述内置过滤器的电磁阀8是在普通电磁阀的基础上还加装了一个过滤器，从而在配制后的溶液从固液混合配制罐300输出时由于对其进行了过滤操作，因此配制出来的溶液的均匀度好、质量好。

所述流量计10安装在液体溶剂原料罐200的出料口和固液混合配制罐300的进料口之间的管道上，用于计算液体溶剂原料罐200中的液体溶剂流入到固体混合配制罐300中的容量，从而实现对物料输入的定量控制，有利于提高配比精度。

本实用新型提供的固液自动定量混合配制装置的工作原理是：将待定量配比的固体溶质加入固体溶质原料罐100内，液体溶剂加入液体溶剂原料罐200内。在进行固液混合前，先确认内置过滤器的电磁阀8是关闭的。开始固液混合时，首先打开第一搅拌装置1和阀门2，启动传送带3的电机，此时固体溶质原料罐100中的固体溶质下落到传送带3上，并经传送带3进入固液混合配制罐300内；在位于固液混合配制罐300底部的电容集成压力传感器7感应到固体溶质的质量达到设定值时，关闭第一搅拌装置1、阀门2和传送带3的电机，即停止输入固体溶质；接着，打开电磁阀9和第二搅拌装置6，此时液体溶剂原料罐200中的液体溶剂会经管道流入固液混合配制罐300内，在此过程中，借助流量计10可以计算出液体溶剂的输入量，同时第二搅拌装置6对流入的液体溶剂与固体溶质进行搅拌混合，当液体溶剂的输入量达到预定值时，关闭电磁阀9。当第二搅拌装置6搅拌了一定时间后，关闭第二搅拌装置6，认为此时固液定量混合配制完成，然后打开内置过滤器的电磁阀8，通过定量配比溶液输出管11输出定量配制后的溶液。

优选地，如果想输出定量的定量配制后的溶液，还可以根据双侧电阻极棒式液位计5所测出的实时液位进行定量输出。

优选地，如果输入的固体溶质和液体溶剂达到固液混合配制罐300的警戒料位，料位溢出报警器4会发出警报并控制固液自动定量混合配制装置的其他单元立即停止工作，以避免溶液溢出，提高了固液自动定量混合配制装置的安全性。

本实用新型实施例提供的固液自动定量混合配制装置能够自动化控制物料的添加，从而节省了人工成本，解决了人工配制工作量大、效率低的问题。并且，通过在固液混合配制罐中安装电容集成压力传感器、双侧电阻极棒式液位计和料位溢出报警器，能够实时监测固液混合过程中发生的变化，并对物料的输入、输出进行定量控制，配制后的溶液的浓度与目标值的误差小，提高了配比精度和生产效率，从而解决了现有技术中机器自动混合配制装置存在的配比精度低的问题。并且每次操作都有记录，便于查验，做到生产过程有源可溯。在配制溶液时，还通过搅拌装置对固体和溶剂进行均质混合、溶解处理。同时，通过内置过滤器的电磁阀对输出的溶液进行过滤，这样配制后的溶液均匀度好、质量高，进一步地提高了配比精度和生产效率。

此外，通过将电容集成压力传感器、双侧电阻极棒式液位计和料位溢出报警器这些主要的传感器集成在一个溶解槽罐中，解决了物料管道占用厂房面积多、成本高的问题。

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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种固液自动定量混合配制装置，包括固体溶质原料罐、液体溶剂原料罐和固液混合配制罐，其中所述固液混合配制罐包括设置在其底部的电容集成压力传感器，所述电容集成压力传感器包括位于上部的玻璃、位于下部的硅薄膜和设置在所述玻璃和所述硅薄膜之间的两个正对地且间隔放置的铝电极，其中一个铝电极设置在所述玻璃上，另一个铝电极设置在所述硅薄膜上。

2.如权利要求1所述的固液自动定量混合配制装置，其特征在于，所述液体溶剂原料罐包括电磁阀，所述固液混合配制罐还包括流量计，所述流量计安装在所述液体溶剂原料罐的出料口和所述固液混合配制罐的进料口之间。

3.如权利要求2所述的固液自动定量混合配制装置，其特征在于，所述固液混合配制罐还包括设置在其两侧的双侧电阻极棒式液位计。

4.如权利要求3所述的固液自动定量混合配制装置，其特征在于，所述双侧电阻极棒式液位计包括两根电阻极棒和两个绝缘套，两根所述电阻极棒的上端和下端各封装有一个所述绝缘套。

5.如权利要求1所述的固液自动定量混合配制装置，其特征在于，所述固液混合配制罐还包括设置在其顶部的料位溢出报警器。

6.如权利要求5所述的固液自动定量混合配制装置，其特征在于，所述料位溢出报警器为红外光电对射传感器。

7.如权利要求1所述的固液自动定量混合配制装置，其特征在于，所述固体溶质原料罐包括第一搅拌装置和阀门，所述固液自动定量混合配制装置还包括传动带，用于投放所述固体溶质原料罐中的固体溶质到所述固液混合配制罐。

8.如权利要求1所述的固液自动定量混合配制装置，其特征在于，所述固液混合配制罐还包括第二搅拌装置、内置过滤器的电磁阀和定量配比溶液输出管。

9.如权利要求1-8中任一项所述的固液自动定量混合配制装置，其特征在于，所述固液自动定量混合配制装置还包括一个与所述电容集成压力传感器相连的电路，所述电路包括压力敏感电容Cx、参考电容Co、耦合电容C1～C4、二极管VD1～VD4、交流激励电压Ue、电阻R1和电阻R2；所述交流激励电压Ue的一端连接所述耦合电容C1的正极，另一端接地；所述耦合电容C1的正极还与所述耦合电容C2的正极相连接，所述耦合电容C1的负极连接所述二极管VD1的负极和所述二极管VD3的正极，所述耦合电容C2的负极连接所述二极管VD2的正极和所述二极管VD4的负极，所述二极管VD1的正极与所述二极管VD2的负极、所述压力敏感电容Cx的正极连接，所述二极管VD3的负极与所述二极管VD4的正极、所述参考电容Co的正极连接，所述压力敏感电容Cx的负极和所述参考电容Co的负极连接并且均接地；所述二极管VD3的正极还与所述电阻R1的一端连接，所述二极管VD4的负极还与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的另一端组成所述电路的输出端，所述耦合电容C3与所述耦合电容C4串联连接后连接在所述电路的输出端，所述耦合电容C3的正极连接所述电阻R1的另一端，所述耦合电容C3的负极接地，所述耦合电容C4的正极连接所述电阻R2的另一端，所述耦合电容C4的负极接地。

10.如权利要求9所述的固液自动定量混合配制装置，其特征在于，当所述压力敏感电容Cx的电容间距为初始状态时，使Cx＝Co，电路平衡；当所述压力敏感电容Cx的电容间距为工作状态时，Cx≠Co。

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