專利名稱：利用連續(xù)計(jì)量和校正的電子定量給料器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
相關(guān)申請(qǐng)包括申請(qǐng)?zhí)枮?0/186405，2000年3月2日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US01/069，2001年3月2日申請(qǐng)的PCT申請(qǐng)，和申請(qǐng)?zhí)枮?0/333697，2001年11月27日申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
例如上述申請(qǐng)中所示和所描述的定量給料器，在市場(chǎng)上由本申請(qǐng)的受讓人以商標(biāo)VALUEMIX銷售，這些申請(qǐng)?jiān)诖颂峁┳鳛閰⒖肌?br> 本發(fā)明的公開內(nèi)容在本發(fā)明中，一對(duì)(或更多)氣動(dòng)往復(fù)活塞泵(例如由本申請(qǐng)的受讓人以商標(biāo)KINGTM銷售的)中的每個(gè)設(shè)有線性位移傳感器，該線性位移傳感器能夠傳達(dá)(如前述申請(qǐng)所述)氣動(dòng)馬達(dá)和泵桿的線性位置的精確指示讀數(shù)。還設(shè)有一種與每個(gè)泵的輸出連接的可控閥。
與前述VALUEMIX(其順序地分配第一種成分，然后分配其它多個(gè)組分材料)不同，本發(fā)明的控制器同時(shí)分配兩種成分(或者如果是三種組分材料的話，分配共三種材料)，并保持每種預(yù)定量材料的最終比率。
例如，如果材料要求2∶1(對(duì)于成分A和B)的比率，最初打開兩個(gè)閥。然后，控制器首先查看哪側(cè)已經(jīng)達(dá)到其目標(biāo)(A側(cè)為2，B側(cè)為1)，則在該側(cè)關(guān)閉閥，直到另一側(cè)追上并達(dá)到其目標(biāo)。
氣穴現(xiàn)象，空氣進(jìn)入，可壓縮性，或差的入口校驗(yàn)性能都能導(dǎo)致泵行程和流體分配之間的相互關(guān)系損失。下述工藝意在校正這些問題。首先，控制器確定何時(shí)泵轉(zhuǎn)換。(通過以前的循環(huán)這是可以預(yù)測(cè)的，或者可以從LDT讀數(shù)觀察到)。然后，控制器關(guān)閉流體閥。這樣，允許泵壓縮任意氣體，并確實(shí)關(guān)閉止回閥。當(dāng)泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，流體閥閥再次開啟。在該點(diǎn)泵的位置是該沖程中分配流體的起始值。
通過下面的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明的這些和其它目的與優(yōu)點(diǎn)將變的更充分和清楚，在整個(gè)附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)代表相同或類似的部件。
附圖的簡(jiǎn)要描述

圖1是本發(fā)明的前透視圖。
圖2是本發(fā)明的后透視圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式在本發(fā)明10中，一對(duì)(或更多)氣動(dòng)往復(fù)活塞泵12(例如由本申請(qǐng)的受讓人以商標(biāo)KINGTM銷售的)中的每個(gè)設(shè)有線性位移傳感器(LDT)14，該線性位移傳感器能夠傳達(dá)(如前述申請(qǐng)所述)氣動(dòng)馬達(dá)12a和泵桿12b的線性位置的精確指示讀數(shù)。當(dāng)然任意往復(fù)式動(dòng)力源可用來給泵桿12b提供動(dòng)力。LDT 14提供以行程或分辨率為單位的輸出，該行程或分辨率可隨使用的型號(hào)而變化。在優(yōu)選的實(shí)施例中，分辨率可以在1/4至1/2英寸的范圍內(nèi)。還設(shè)有一種與每個(gè)泵12的輸出連接的可控閥16。
與前述現(xiàn)有技術(shù)的VALUEMIX(順序地分配第一種成分，然后分配其它多種組分材料)不同，本發(fā)明的控制器同時(shí)(至少在初始時(shí))分配兩種成分(或者如果是三種組分材料的話，同時(shí)分配共三種材料)，并保持每種預(yù)定量材料的最終比率。
例如，如果材料要求2∶1(對(duì)于成分A和B)的比率，最初打開兩個(gè)閥。然后，控制器18首先查看哪側(cè)已經(jīng)達(dá)到其目標(biāo)(A側(cè)為2個(gè)單位行程，B側(cè)為1個(gè)單位行程)，則在該側(cè)關(guān)閉閥，直到另一側(cè)追上并達(dá)到其目標(biāo)。這樣，系統(tǒng)確實(shí)地控制兩側(cè)，而不是如一般所發(fā)生的，讓一側(cè)運(yùn)行并試圖與另一側(cè)相一致。
氣穴現(xiàn)象，空氣進(jìn)入，可壓縮性，或差的入口校驗(yàn)性能都能導(dǎo)致泵行程和流體分配之間的相互關(guān)系損失。下述工藝意在校正這些問題。首先，控制器確定何時(shí)泵轉(zhuǎn)換。(通過以前的循環(huán)這是可以預(yù)測(cè)的，或者可以從LDT讀數(shù)觀察到)。然后，控制器關(guān)閉流體閥。這樣，允許泵壓縮任意氣體，并確實(shí)關(guān)閉止回閥。當(dāng)泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，流體閥再次開啟。在該點(diǎn)泵的位置是該沖程中分配流體的起始值。
空氣壓力能夠變化，以便有效地使兩個(gè)泵同時(shí)和連續(xù)地運(yùn)行。而且，控制可以調(diào)整為控制流量而非壓力。如果需要并且可獲得足夠的長(zhǎng)度，軟管可用作積分器，以幫助混合。在另一個(gè)替代的實(shí)施例中，較低容量側(cè)或材料可在較高壓力下并利用單個(gè)定量閥運(yùn)行。
交界面分成三部分?；静糠质沁\(yùn)行和停止鈕。蓋子下是顯示比率的顯示器，循環(huán)計(jì)數(shù)器和四位旋轉(zhuǎn)開關(guān)用于●運(yùn)行●試驗(yàn)●獨(dú)立運(yùn)行A泵●獨(dú)立運(yùn)行B泵●具有小數(shù)點(diǎn)的5數(shù)字位7段以顯示比率●發(fā)光“起動(dòng)”按鈕(發(fā)光同時(shí)運(yùn)行)，瞬間，非鎖存●停止按鈕—瞬間，非鎖存●比率調(diào)整增量為0.1，范圍在0至10。
●在數(shù)字顯示器中顯示的錯(cuò)誤代碼(例如E27)下面是操作模式運(yùn)行(比例)打開兩個(gè)流體閥。監(jiān)控每個(gè)泵的行程。如果一個(gè)泵在另一個(gè)泵前面不成比例地運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉其流體閥。監(jiān)控其余泵的行程。一旦后面的泵追上，打開其它流體閥。重復(fù)。
在運(yùn)行模式和泵試驗(yàn)?zāi)Ｊ街?，控制器補(bǔ)償與頂轉(zhuǎn)換有關(guān)的物理問題。氣穴現(xiàn)象，空氣進(jìn)入，可壓縮性，或差的入口校驗(yàn)性能都能導(dǎo)致泵行程和流體分配之間的相互關(guān)系損失。下述算法意在校正這些問題。
確定何時(shí)泵已經(jīng)轉(zhuǎn)換。(通過以前的循環(huán)這是可以預(yù)測(cè)的，或者可以從LDT讀數(shù)觀察到)。關(guān)閉流體閥。這樣，允許泵壓縮任意氣體，并確實(shí)關(guān)閉止回閥。當(dāng)泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，流體閥再次開啟。在該點(diǎn)泵的位置是該沖程中分配流體的起始值。
獨(dú)立運(yùn)行就像一般泵一樣，使任一個(gè)(且僅一個(gè))泵運(yùn)行。流體閥在整個(gè)循環(huán)中不斷打開。在小于500ms內(nèi)不再重復(fù)轉(zhuǎn)換(失控控制)。在5個(gè)循環(huán)后停止。
泵試驗(yàn)使每個(gè)泵運(yùn)行3個(gè)完整循環(huán)加上必要的額外距離，以便補(bǔ)償頂轉(zhuǎn)換誤差。(參見描述轉(zhuǎn)換誤差補(bǔ)償算法的運(yùn)行模式)。在每個(gè)沖程中間階段，關(guān)閉流體閥一次，并測(cè)量時(shí)間延遲，直到泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這檢查故障流體閥，活塞填料或止回閥，或進(jìn)給閥故障。
停止流體閥和氣閥關(guān)閉。
誤差停止模式的特殊情況。流體閥和回路循環(huán)閥關(guān)閉。誤差必須“得以確認(rèn)”。
校準(zhǔn)每個(gè)LDT具有不同的偏移量和增益?？刂破餍枰摂?shù)據(jù)以便適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌?br> 在不超出由附后的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的前提下，定量給料器可作不同的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于分配多種組分材料的方法，該多種組分材料具有以預(yù)定比率混合的至少第一和第二組分，一種設(shè)備具有與所述第一和第二組分連接的第一和第二往復(fù)式泵，每個(gè)所述泵具有位移傳感器和在所述泵出口處的閥，該方法的步驟包括預(yù)先確定每個(gè)所述傳感器的輸出，該輸出對(duì)應(yīng)于所述傳感器的分辨率和所述預(yù)定比率；使所述第一和第二泵運(yùn)行，且所述閥打開，直到其中一個(gè)所述傳感器達(dá)到所述預(yù)定輸出；關(guān)閉與已經(jīng)達(dá)到所述預(yù)定輸出的泵有關(guān)的閥，并繼續(xù)使其余的所述泵運(yùn)行，直到該泵達(dá)到所述預(yù)定的輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于其步驟還包括當(dāng)與流體閥相關(guān)的泵實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換時(shí)，關(guān)閉每個(gè)所述流體閥，以允許所述泵壓縮任意氣體，并確實(shí)關(guān)閉止回閥；和當(dāng)所述泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，打開泵閥；和當(dāng)所述閥關(guān)閉時(shí)，在一部分循環(huán)期間，忽略任何行程和輸入的流量。
3.一種用于在具有止回閥的往復(fù)式泵中對(duì)轉(zhuǎn)換進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?，所述泵具有位移傳感器和位于所述泵的出口的閥，該方法的步驟包括當(dāng)泵實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換時(shí)，關(guān)閉所述流體閥，以允許所述泵壓縮任意氣體，并確實(shí)關(guān)閉止回閥；和當(dāng)所述泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，打開流體閥；和當(dāng)所述閥關(guān)閉時(shí)，在一部分循環(huán)期間，忽略任何行程和輸入的流量。
全文摘要
多種組分的定量給料器(10)的控制器同時(shí)(至少在初始時(shí))分配兩種成分(或者如果是三種組分材料的話，同時(shí)分配共三種材料)，并通過確定那個(gè)組分泵(12)已經(jīng)達(dá)到期望量的行程(可獲得給定的分辨率)，并利用閥(16)以切斷泵的輸出，直到其它側(cè)追上，保持每種預(yù)定量材料的最終比率。在泵轉(zhuǎn)換時(shí)，泵(12)的輸出閥切斷，氣動(dòng)馬達(dá)(12a)允許運(yùn)行，直到行程停止，以解決氣穴現(xiàn)象、空氣進(jìn)入、可壓縮性或差的入口校驗(yàn)性能帶來的問題。
文檔編號(hào)B67D7/70GK1596070SQ02823545
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2002年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月27日
發(fā)明者大衛(wèi)·皮特曼, 烏·阮 申請(qǐng)人:格雷索明尼蘇達(dá)有限公司