[实用新型]多通道精密计量泵控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多通道精密计量泵控制装置，属于计量泵技术领域。

背景技术

目前在液体计量领域上存在多种计量泵控制装置，普遍都是采用角度换取流量的简单控制方式，功能简单，计量精度低，控制模式单一，无法保证液体输出液量的准确性，多个计量泵不能按照各自的流量、流速等要求自由配合集中工作，无法满足用户精确计量和配方组合的使用要求。

由于普遍的计量泵计量方法都是以泵室的最大容积为基础的，在一个泵送周期内，一部分动能和时间对泵室挤压，以减小泵室容积实现液体的推送，泵室内的液体被排出之后，另一部分动能和时间使泵室容积复原至最大以补充液体，在泵室容积复原时，出液被中断甚至造成回吸，形成非线性的脉冲波动，导致计量泵在运行方向、运行速度相同的情况下出现液体输出不均匀的脉动问题，无法用其运转的角度代表其输出的液量。

对于柔性泵室结构的计量泵，在不同的运行速度、流动阻力以及弹性材料疲劳程度等差异条件下，直接影响弹性材料的回弹性能，回弹时间不足或回弹充液未完成时被再次挤压泵送，都会造成泵室充液量的变化，导致在运行角度相同的情况下，因为运行速度的不同而导致输送液量的不同。

常规的液体在经过搅拌、运输等使其波动的行为之后，会不同程度将空气成分混入液体之中，形成体积各异的气泡，空气成分占据了液体的空间，使得在相同容积的情况下导致液体液量的不同，普遍的计量泵无法检测和控制包含在液体中的空气成分，造成液体输出量的缺失。

普遍的计量泵在运行过程中是按照已知泵室容积与泵送次数的乘积来估计液体输出量的，泵室容积的细微误差，在经过多次的泵送循环之后，误差被成倍放大，使得实际输出液量与预期液量之间形成很大的误差。

实用新型内容

为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种能够控制单个或多个计量泵，实现液体高精度的自动化计量和组合的多通道精密计量泵控制装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为多通道精密计量泵控制装置，包括用于数据处理及控制的控制模块，用于检测料桶的料桶检测传感器，用于检测物料重量的重量检测模块，用于人员操作的人机交互模块，及用于储存物料配方的配方存储模块以及外围设备，所述控制模块内置通信电路、信号发生电路及料桶检测电路，所述控制模块通过通信电路分别与重量检测模块、人机交互模块、配方存储模块以及外围设备相连接，所述控制模块通过料桶检测电路与料桶检测传感器相连接，所述信号发生电路分别通过信号驱动电路与多个计量泵相连接。

优选的，所述通信电路通过总线与重量检测模块、人机交互模块、配方存储模块以及外围设备相连接，所述总线为并行或串行总线，且总线为8080总线、SPI总线、I2C总线、RS232总线、RS485总线、USB总线、CAN总线。

优选的，所述重量检测模块包括微处理器、AD转换芯片及重量传感器，所述重量传感器通过AD转换芯片与微处理器相连接，所述微处理器通过总线与通信电路相连接。

优选的，所述人机交互模块包括触摸屏、TFT显示屏和物理开关按键。

多通道精密计量泵计量控制方法，包括计量泵控制装置，该计量控制方法分为三个阶段；

填充泵送阶段：控制模块根据设定的目标重量，自动设定合理的预期液量，并计算出预期脉冲的数量，控制计量泵按照设定的运行速度进行泵送液量，直至达到预期液量后结束泵送，然后再根据重量检测模块反馈的当前实际出液量与预期出液量，对运行参数进行动态修正；

精确泵送阶段：控制模块根据当前输出液量与目标重量的差值，结合当前阶段的运行参数进行综合计算后，得出精确泵送的预期脉冲数量，以中等速度执行精确阶段的泵送至目标重量，在精确阶段的泵送结束后，根据重量检测模块反馈的当前实际出液量与目标重量计算差值，当差值进入允许误差范围以内时，完成该通道的泵送，否则进入补偿泵送阶段；

补偿泵送阶段：根据当前输出液量与目标重量的差值，结合当前阶段的运行参数进行综合计算后，得出补偿泵送的预期脉冲数量，以低等速度执行补偿阶段的泵送至目标重量，在补偿阶段的泵送结束后，根据重量检测模块反馈的当前实际出液量与目标重量计算差值，当差值进入允许误差范围以内时，完成该通道的泵送，否则重新开启补偿阶段的低速泵送过程，直至符合目标重量的允许误差范围。