[发明专利]一种精密取样控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及液体取样控制技术，具体地说，是一种精密取样控制系统。

背景技术

在环境监测、石化、钢铁以及发电等行业中，常常涉及到定量供水或者定量采样，特别是污水处理监测系统的液体定量取样，液体取样精确度要求非常高。

现有的定量取样装置大多采用蠕动泵，通过两个转辊子之间的一段泵管形成“枕”形流体，“枕”的体积取决于泵管的内径和转子的几何特征，流量取决于泵头的转速与“枕”的尺寸，对于转子直径相同的泵而言，较大“枕”体积的泵，其转子每转一圈所输送的流体流量也较大，容易产生较大的脉动度。

现有技术的缺点是：（1）控制转子的步进电机容易失步，从而导致取样不准，因为步进电机温度过高会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降失步；（2）蠕动泵的泵管易变形使取样不准；（3）由于泵头必须压紧泵管，因而泵管的管壁容易粘在一起而无法取样。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种实用、防腐、精密的取样控制系统，避免使用蠕动泵带来的缺陷，达到精确取样的目的。

本发明采用的技术方案如下：

一种精密取样控制系统，包括储液瓶、定量瓶以及取液瓶，其关键在于：还包括气泵、阀门电机以及同位三路三通阀，所述同位三路三通阀设置有三路阀门以及两个阀位，每路阀门均设置有三个管口，其中：

所述气泵与第一阀门的第一管口连接，该第一阀门的第二管口与所述储液瓶的进气口连接，该第一阀门的第三管口连接在第二阀门的第三管口上，储液瓶的出液口与第二阀门的第二管口连接，第二阀门的第一管口与定量瓶的进液口连接，定量瓶的出液口连接在第三阀门的第一管口上，第三阀门的第二管口为溢液口，第三阀门的第三管口与所述取液瓶连接；

在所述同位三路三通阀中还设置有阀位检测模块，当阀门电机转到第一阀位时，每路阀门的第一管口与第二管口导通，当阀门电机转到第二阀位时，每路阀门的第一管口与第三管口导通；

在溢液口还设置有溢液检测模块，所述阀位检测模块与溢液检测模块均连接在控制器上，该控制器根据溢液检测模块与阀位检测模块所检测的信号控制所述气泵以及阀门电机。

作为优选，所述同位三路三通阀设置有阀体和阀芯，在所述阀体上开有阀芯孔,在阀芯孔内安装所述阀芯，在阀体上开有三层三通孔，在所述阀芯上与三层三通孔对应开有三层连接孔，阀芯在所述阀芯孔内转动使得每层三通孔中的任意两个通孔与相应一层的连接孔导通。

作为优选，所述阀芯孔为锥形孔，所述阀芯为锥形结构，该阀芯的侧壁与所述阀芯孔的孔壁贴合；所述阀芯一端设置有用于与电机输出轴连接的连接孔，另一端部外套有弹簧，该弹簧一端抵在所述阀芯周向设置的台阶上，另一端抵在支架上，从而防止每层三通孔与相应一层的连接孔错位。

作为优选，阀阀位检测模块采样红外检测，在所述阀体上端的内壁设置有支撑架，该支撑架内安装有一对红外管，在阀芯的外壁上设置有遮光片，该遮光片随着阀芯在所述支撑架内转动，当阀芯转到第一阀位时，所述遮光片与红外管在竖直方向上重合，当阀芯转到第二阀位时，所述遮光片与红外管在竖直方向上错开。

作为优选，每层三通孔中的三个通孔按“Y”字形结构分布，三个通孔的中心线相交且交点位于所述阀芯孔的孔心线上。

作为优选，所述溢液检测模块为电阻检测模块，包括电阻R1、R2、R3、采样电阻R以及电压比较器U，其中，电阻R1与采样电阻R组成一路分压电路，输出的分压信号送入电压比较器U的反相输入端，电阻R2与电阻R3组成另一路分压电路，输出的分压信号送入电压比较器U的正相输入端，采样电阻R为连接在溢液口上的金属探头，通过溢液口流出的液体改变采样电阻R的阻值。

为了便于控制、显示与报警，在控制器的输入端连接有键盘模块，在控制器的输出端还连接有显示、报警电路。

为了提高设备的抗腐蚀性能，所述第二阀门的第一管口与定量瓶的进液口之间以及第三阀门的第一管口与定量瓶的出液口之间均通过聚四氟乙烯管连接。

本发明的显著效果是：结构简单，方便实用，通过选用气泵和同位三路三通阀，利用一个电机带动阀芯转动即可同时控制三路阀门，利用气体推动液体实现精确取样，采样红外检测阀位，采样电阻测量检测溢液，原理简单，控制方便，而且设备的防腐性能好，降低了设备安装和维护成本。

附图说明

图1是本发明的管路连接关系图；

图2是本发明的控制电路原理图；

图3是图1中同位三路三通阀的结构示意图；

图4是图3的A-A剖视图；