一种带位置反馈功能的精密计量泵

技术领域

本发明涉及计量泵，尤其涉及一种带位置反馈功能的精密计量泵。

背景技术

常用的计量泵驱动部分未对柱塞区域运行位置进行管控，导致柱塞区域压缩比例不稳定，波动明显，并导致计量不准，无外部流量传感，采用开环控制方式，当控制发生干扰或失步时，会造成计量错误，稳定性差，计量精度通常低于0.1mL，流量控制需要人工参与，前期调试周期长，通常需要大于60分钟的调试时间，无法感知堵料等情况，腔体及传动部分使用导电材质，无法应用于高压静电喷涂等领域。因此，有必要对这种计量泵进行结构优化，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种带位置反馈功能的精密计量泵，以提升计量泵的控制精度，扩展计量泵的应用范围。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带位置反馈功能的精密计量泵，包括：

介质泵送组件，该介质泵送组件一端与介质供应设备衔接，另一端与介质使用设备衔接，介质供应设备内的介质可经介质泵送组件输送至介质使用设备内；

导向输送组件，该导向输送组件与介质泵送组件衔接，由导向输送组件带动介质供应设备内的介质进入介质泵送组件内，并带动介质泵送组件内的介质进入介质使用设备内；

动力驱转组件，该动力驱转组件与导向输送组件衔接，由动力驱转组件带导向输送组件运转；

输送监测组件，该输送监测组件安装于导向输送组件中，由输送监测组件对导向输送组件的运行状态进行监测；

流量监测组件，该流量监测组件安装于介质泵送组件与介质使用设备之间，由流量监测组件对介质泵送组件向介质使用设备输送介质的流量进行监测。

具体地，介质泵送组件包括：

计量泵体，该计量泵体中开设有进料口与出料口；

进料阀体，该进料阀体安装于计量泵体上，并位于进料口处，计量泵体通过进料阀体与介质供应设备衔接，介质供应设备内的介质可经进料阀体输送至计量泵体内；

出料阀体，该出料阀安装于计量泵体上，并位于出料口处，计量泵体通过出料阀体与介质使用设备衔接，计量泵体内的介质可经出料阀体输送至介质使用设备内。

进一步，导向输送组件包括：

导向管壳，该导向管壳与计量泵体连接；

输送活塞，该输送活塞安装于导向管壳内，其传动端与动力驱转组件衔接，由动力驱转组件带动输送活塞在导向管壳内伸缩，其输送端位于计量泵体中，输送活塞伸出时，计量泵体内的介质压强增加，使进料阀体关闭，同时出料阀体开启，计量泵体内的介质经出料阀体输送至介质使用设备内，输送活塞回缩时，计量泵体内的介质压强减小，使进料阀体开启，同时出料阀体关闭，介质供应设备内的介质经进料阀体输送至计量泵体内。

进一步，导向输送组件还包括：

密封圈体，该密封圈体设置于导向管壳与计量泵体的连接处，并套设于输送活塞外壁，由密封圈体将基梁泵体与导向管壳的内腔隔开。

进一步，动力驱转组件包括：

步进电机，该步进电机安装于导向管壳上；

驱动丝杆，该驱动丝杆位于导向管壳中，其传动端与步进电机的动力输出轴相连，由步进电机带动驱动丝杆运转；

传动螺母，该传动螺母安装于输送活塞的传动端，并套设于驱动丝杆上，由驱动丝杆带动输送活塞伸缩。

进一步，动力驱转组件还包括：

罩护壳体，该罩护壳体安装于导向管壳上，并罩护于步进电机外侧。

进一步，输送监测组件包括：

原点接近传感器，该原点接近传感器安装于导向管壳内；

原点感应片，该原点感应片安装于输送活塞上，并与原点接近传感器位置对应，由原点感应器对输送活塞的位置进行监测。

进一步，流量监测组件包括：

流量传感器，该流量传感器安装于出料阀体与介质使用设备之间，由流量传感器对从计量泵体中输出的介质进行流量监测。

另外，原点接近传感器、流量传感器及步进电机分别通过线路与控制器连接，由原点接近传感器将输送活塞的位置数据发送至控制器，由流量传感器将计量泵体的输出流量数据发送至控制器，控制器根据流量数据及位置数据对步进电机的运行状态进行调节，进而调节输送活塞的运行状态和介质流量。

同时，计量泵体、导向管壳及输送活塞均采用绝缘材料制作。

本发明的优点在于：

该计量泵在导向管壳内设置原点接近传感器，并在输送活塞上设置原点感应片，对输送活塞的位置进行监测，在计量泵体的出料口处设置流量传感器，对计量泵体的输出流量进行检测，位置数据及流量数据均输送至控制器，控制器根据流量数据及位置数据对步进电机的运行状态进行调节，进而调节输送活塞的运行状态和介质流量，有利于提升计量泵的计量精度，而计量泵体、导向管壳及输送活塞均采用绝缘材料制作，可应用于高压静电喷涂等领域，有利于扩展计量泵的应用领域。

附图说明

图1是本发明提出的计量泵的结构示意图；

图2是该计量泵的剖面视图；

图3是该计量泵的工作原理图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1～图3所示，本发明提出的带位置反馈功能的精密计量泵包括介质泵送组件、导向输送组件、动力驱转组件、输送监测组件及流量监测组件，介质泵送组件一端与介质供应设备衔接，另一端与介质使用设备衔接，介质供应设备内的介质可经介质泵送组件输送至介质使用设备内，导向输送组件与介质泵送组件衔接，由导向输送组件带动介质供应设备内的介质进入介质泵送组件内，并带动介质泵送组件内的介质进入介质使用设备内，动力驱转组件与导向输送组件衔接，由动力驱转组件带导向输送组件运转，输送监测组件安装于导向输送组件中，由输送监测组件对导向输送组件的运行状态进行监测，流量监测组件安装于介质泵送组件与介质使用设备之间，由流量监测组件对介质泵送组件向介质使用设备输送介质的流量进行监测。在本实施例中，介质泵送组件包括计量泵体110、进料阀体120及出料阀体130，计量泵体中开设有进料口111与出料口112，进料阀体安装于计量泵体上，并位于进料口处，计量泵体通过进料阀体与介质供应设备衔接，介质供应设备内的介质可经进料阀体输送至计量泵体内，出料阀安装于计量泵体上，并位于出料口处，计量泵体通过出料阀体与介质使用设备衔接，计量泵体内的介质可经出料阀体输送至介质使用设备内。进料阀体及出料阀体均为单向阀。导向输送组件包括导向管壳210、输送活塞220及密封圈体230，导向管壳与计量泵体连接，输送活塞安装于导向管壳内，其传动端与动力驱转组件衔接，由动力驱转组件带动输送活塞在导向管壳内伸缩，其输送端位于计量泵体中，输送活塞伸出时，计量泵体内的介质压强增加，使进料阀体关闭，同时出料阀体开启，计量泵体内的介质经出料阀体输送至介质使用设备内，输送活塞回缩时，计量泵体内的介质压强减小，使进料阀体开启，同时出料阀体关闭，介质供应设备内的介质经进料阀体输送至计量泵体内，密封圈体设置于导向管壳与计量泵体的连接处，并套设于输送活塞外壁，由密封圈体将基梁泵体与导向管壳的内腔隔开。动力驱转组件包括步进电机310、驱动丝杆320、传动螺母330及罩护壳体340，步进电机安装于导向管壳上，驱动丝杆位于导向管壳中，其传动端与步进电机的动力输出轴相连，由步进电机带动驱动丝杆运转，传动螺母安装于输送活塞的传动端，并套设于驱动丝杆上，由驱动丝杆带动输送活塞伸缩，罩护壳体安装于导向管壳上，并罩护于步进电机外侧。输送监测组件包括原点接近传感器410及原点感应片420，原点接近传感器安装于导向管壳内，原点感应片安装于输送活塞上，并与原点接近传感器位置对应，由原点感应器对输送活塞的位置进行监测。流量监测组件包括流量传感器510，流量传感器安装于出料阀体与介质使用设备A之间，由流量传感器对从计量泵体中输出的介质进行流量监测。原点接近传感器、流量传感器及步进电机分别通过线路与控制器610连接，由原点接近传感器将输送活塞的位置数据发送至控制器，由流量传感器将计量泵体的输出流量数据发送至控制器，控制器根据流量数据及位置数据对步进电机的运行状态进行调节，进而调节输送活塞的运行状态和介质流量。计量泵体、导向管壳及输送活塞均采用绝缘材料制作。

在本实施例中，控制器采用可编程控制器，布尔运算时间小于0.08微秒/指令，有PID运算模块及脉冲差分输出口，流量传感器的检测精度为1毫升级，响应时间小于50毫秒，进料阀体及出料阀体的逆向泄漏为0.001ccm/min，驱动丝杆与输送活塞的同心度小于0.05mm，安装完成后，系统总泄漏量小于0.01ccm/min。流量传感器收集计量泵输出管路中流量信息，并实时反馈给可编程控制器，可编程控制器接收到流量传感器反馈的流量信息，通过PID实时控制步进电机的脉冲数，步进电机根据接收的脉冲数控制泵体活塞的进给速度，以此循环，实现对液体流量的实时闭环控制。该计量泵在导向管壳内设置原点接近传感器，并在输送活塞上设置原点感应片，对输送活塞的位置进行监测，在计量泵体的出料口处设置流量传感器，对计量泵体的输出流量进行检测，位置数据及流量数据均输送至控制器，控制器根据流量数据及位置数据对步进电机的运行状态进行调节，进而调节输送活塞的运行状态和介质流量，有利于提升计量泵的计量精度，而计量泵体、导向管壳及输送活塞均采用绝缘材料制作，可应用于高压静电喷涂等领域，有利于扩展计量泵的应用领域。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域的技术人员了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。