本發(fā)明涉及文丘里粉泵的控制,特別是一種文丘里粉泵智能空氣控制方法。
背景技術(shù):
一般傳統(tǒng)的粉末物質(zhì)輸送至噴槍或其它裝置時是采用文丘里原理的裝置來實現(xiàn),文丘里裝置建立一個局部真空來抽吸粉末容器中的粉末,然后把這流化的粉末通過一個軟管噴吹到終端噴涂槍。長期以來,這種文丘里裝置因為其控制簡單和低成本而作為優(yōu)先選擇的方法用于噴涂粉末的傳輸領(lǐng)域,其壓縮空氣的控制方法一般為人工設(shè)定。文丘里裝置的推動氣和稀釋氣的壓力和流量是控制文丘里裝置輸送噴涂物質(zhì)輸出量的大小和流速關(guān)鍵參數(shù)。操作上是完全依靠操作人員的經(jīng)驗來調(diào)節(jié)。
絕大部分的文丘里裝置都包括了兩種可變壓縮空氣供應(yīng):第一個可變氣流供應(yīng)給文丘里噴咀用,噴咀氣流的大小決定了文丘里裝置的局部真空度和粉末輸送量的大小,這個氣流一般稱之為“供粉氣”或“輸送氣”;第二個可變氣流供應(yīng)給文丘里裝置的粉末噴射輸出端的管線內(nèi)部,目的是為了獲得平穩(wěn)可控的氣固兩相流,通常稱之為“稀釋氣”或“附加氣”。
通常這兩個壓縮空氣供應(yīng)是獨立調(diào)節(jié)的,當(dāng)噴涂時首先設(shè)定“供粉氣”來決定粉末輸出量的大小,然后根據(jù)噴槍噴射出的粉末情況來設(shè)定“稀釋氣”,來保證噴槍口噴射的空氣和粉末混合物盡可能平穩(wěn)及沒有“吐粉”現(xiàn)象。
雖然許多操作者和設(shè)備制造商認為:當(dāng)供粉氣增加,稀釋氣同時也應(yīng)該增加,但在大多數(shù)情況下,實際情況卻是恰好相反。
實際上這是因為出粉量與供粉氣的流量并沒有線性關(guān)系,所以當(dāng)供粉氣增加時,粉末輸出量不會按同樣的比例增加,相對會較小。
由此,這個原理是有利于維持一個恒定的氣流和粉末流速通過輸粉軟管和噴槍,當(dāng)供粉氣流增加時,稀釋氣應(yīng)該適當(dāng)減少。這不僅確保了一個更平穩(wěn)的粉末流,還可保證從噴槍口噴射出平穩(wěn)的粉末霧化形狀和噴射距離,這個概念被稱為”空氣總量”控制。
該控制方法的原理在于,文丘里粉泵輸入氣的總量為氣體總量,所述氣體總量為供粉氣和稀釋氣的供應(yīng)量之和,供粉氣和稀釋氣的供應(yīng)量能夠分別的被單獨控制,根據(jù)文丘里粉泵的設(shè)定的最大粉末輸出量將氣體總量設(shè)定為一恒定值,供粉氣的供應(yīng)量占氣體總量的比例為供粉氣比例,稀釋氣的供應(yīng)量占氣體總量的比例為稀釋氣比例,供粉氣比例與稀釋氣比例成反比,當(dāng)粉末輸出量調(diào)整時,反比例的調(diào)整稀釋氣和供粉氣的比例關(guān)系,維持氣體總量不變,并可達到所需的粉末輸出量,通過該控制方法,有利于維持一個恒定的氣流和粉末流速通過輸粉軟管和噴槍,控制方便,當(dāng)供粉氣增加時,稀釋氣應(yīng)該適當(dāng)減少,這不僅確保了一個更平穩(wěn)的粉末流,還可保證從噴槍口噴射出平穩(wěn)的粉末霧化形狀和噴射距離。
如圖1中所示,在氣體總量控制下﹐這兩個空氣控制不再被視為供粉氣和稀釋氣,而變?yōu)闅怏w總量。粉末輸出量的調(diào)整取決于氣體總量中供粉氣和稀釋氣在氣體總量中的比例,比如最大粉末輸出量就是將供粉氣調(diào)節(jié)到氣體總量的最大值,同時稀釋氣自動地調(diào)整至氣體總量之相反的比例。
當(dāng)所需的最大粉末輸出量減少時,如圖2所示,當(dāng)實際所需的最大粉末輸出量減少至圖1的75%時,將氣體總量調(diào)整為圖1中氣體總量的75%即可,發(fā)比例的調(diào)節(jié)供粉氣和稀釋氣在氣體總量中的比例即可實現(xiàn)粉末輸出量的調(diào)節(jié)。
氣體總量控制可以用互相連通的空氣流量計的機械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的,也可由由馬達驅(qū)動的空氣流量計或比例流量閥來實現(xiàn)此功能,配置主控系統(tǒng),設(shè)置在手動槍上面的遠程控制功能可用于調(diào)節(jié)出粉量的大小,通常只需方便地調(diào)節(jié)一個粉末輸出量參數(shù),而無需調(diào)節(jié)稀釋氣的大小。
氣體總量控制的概念,不僅是將供粉氣和稀釋氣自動調(diào)整成相反的比例關(guān)系,且操作人員可以對氣體總量作出調(diào)整。使粉末的輸送能夠達到平穩(wěn)輸送的目的。
氣體總量控制系統(tǒng)中,空氣流量通常顯示為“立方米/小時”,也可能會用其它單位顯示,如“升/秒”或者直接用一個百分比來表示。
氣體總量控制系統(tǒng)的一個不理想特征在于可獲得的最大供粉氣等于最大氣體總量的設(shè)定值。這意味著如果氣體總量被操作者調(diào)整了,那么粉末的輸出量也將同時調(diào)整,即使粉末輸出設(shè)定在沒有改變的情況下。操作者可能會需要對粉末輸出量作出第二次調(diào)整,來恢復(fù)正確的粉末輸出值。
氣體總量控制系統(tǒng)的另一個不理想特征是:供粉氣和稀釋空氣之間的比例關(guān)系始終是固定的,操作者無法調(diào)整兩者之間的比例關(guān)系。如果空氣粉末流的實際情形不適合事先設(shè)定好的比例關(guān)系,這將增加設(shè)置最佳粉末體積和流量的難度。例如:粉末的比重和粒徑有時需要不同比例的稀釋空氣量,或者不同的粉末輸送軟管長度或粉末路徑不同,也需要不同的稀釋氣量。
氣體總量控制系統(tǒng)的另一個不受歡迎的特征在于:許多操作者,特別是那些已經(jīng)習(xí)慣單獨調(diào)整供粉氣和稀釋氣的操作者,氣體總量控制的原理是不易理解的,這將會影響氣體總量控制系統(tǒng)的正確使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種文丘里粉泵智能空氣控制方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種文丘里粉泵智能空氣控制方法,文丘里粉泵輸入氣的總量為氣體總量,所述氣體總量為供粉氣和稀釋氣的供應(yīng)量之和,供粉氣和稀釋氣的供應(yīng)量能夠分別的被單獨控制,根據(jù)文丘里粉泵的粉末輸出量將氣體總量設(shè)定為一恒定值,供粉氣的供應(yīng)量占氣體總量的比例為供粉氣比例,稀釋氣的供應(yīng)量占氣體總量的比例為稀釋氣比例,供粉氣比例與稀釋氣比例成反比。
稀釋氣的供應(yīng)量具有一偏移量,稀釋氣的供應(yīng)量與偏移調(diào)節(jié)量為實際稀釋氣氣量,根據(jù)實際稀釋氣氣量調(diào)整供粉氣的供應(yīng)量。
供粉氣和稀釋氣的供應(yīng)量通過數(shù)字可編程電控系統(tǒng)配合氣體調(diào)節(jié)閥來控制。
供粉氣和稀釋氣的供應(yīng)量通過模擬電控系統(tǒng)配合氣體調(diào)節(jié)閥來控制。
供粉氣和稀釋氣的供應(yīng)量通過機械裝置配合氣體調(diào)節(jié)閥來控制。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明中利用氣體總量恒定的原理,當(dāng)粉末輸出量調(diào)整時,稀釋氣將反比例自動調(diào)整其和供粉氣的比例關(guān)系,該稀釋氣的供應(yīng)量允許操作者加以修正和改變;修正完成后,系統(tǒng)將自動記錄設(shè)定數(shù)值和程序內(nèi)置數(shù)值的偏移量,系統(tǒng)根據(jù)該偏移量形成一新的稀釋氣偏置梯度曲線;當(dāng)再一次使用該系統(tǒng)時,系統(tǒng)將讀取疊加了修正偏移量的新的稀釋氣偏置梯度曲線對應(yīng)的數(shù)值賦值給稀釋氣數(shù)值;同時空氣總量預(yù)置梯度曲線也同步增加或減少相應(yīng)的偏置量,形成實際氣體總量和稀釋氣氣量,無需重新進行調(diào)整操作,使用更為的方便。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明氣體總量的控制線性示意圖;
圖2是本發(fā)明實際氣體總量為圖1氣體總量的75%時的控制線性示意圖;
圖3是本發(fā)明加入稀釋氣偏移量時的控制線性示意圖。
具體實施方式
為解決上述的問題,本發(fā)明還提供一控制方法,參照圖3,一種文丘里粉泵智能空氣控制方法,稱為智能空氣控制方法,利用氣體總量恒定的原理,當(dāng)粉末輸出量調(diào)整時,稀釋氣將反比例自動調(diào)整其和供粉氣的比例關(guān)系,該稀釋氣的供應(yīng)量允許操作者加以修正和改變;修正完成后,系統(tǒng)將自動記錄設(shè)定數(shù)值和程序內(nèi)置數(shù)值的偏移量,系統(tǒng)根據(jù)該偏移量形成一新的稀釋氣偏置梯度曲線;當(dāng)再一次使用該系統(tǒng)時,系統(tǒng)將讀取疊加了修正偏移量的新的稀釋氣偏置梯度曲線對應(yīng)的數(shù)值賦值給稀釋氣數(shù)值;同時空氣總量預(yù)置梯度曲線也同步增加或減少相應(yīng)的偏置量,形成實際氣體總量和稀釋氣氣量,無需重新進行調(diào)整操作,使用更為的方便。
如圖3中所示,稀釋氣偏移量將形成新的稀釋氣線性梯度,然后根據(jù)新的稀釋氣線性梯度調(diào)整供粉氣的實際氣量,從而達到所需的粉末輸出量。如圖3中所示,當(dāng)設(shè)定粉末量為75%時,系統(tǒng)選擇和顯示稀釋氣值為25%,操作人員根據(jù)粉末輸送軟管和噴槍實際情況,設(shè)置新的稀釋氣為45%,形成新的+20%稀釋氣偏置梯度曲線a,然后根據(jù)稀釋氣偏置梯度曲線a,調(diào)整新的稀釋氣氣量,如供粉氣氣量為60%時,新的稀釋氣氣量應(yīng)為40%+20%,實際氣體總量為設(shè)定氣體總量的120%,同時也維持在設(shè)定氣體總量的120%,對供粉氣與稀釋氣的反比例調(diào)整,即設(shè)定氣體總量=供粉氣+稀釋氣,實際氣體總量=供粉氣+稀釋氣+稀釋氣偏移量,在此處,所涉及的百分比為相對于設(shè)定的氣體總量的百分比。
智能空氣控制方法保持了原來簡單的單一控制來調(diào)整粉末輸出量及稀釋氣的自動調(diào)整。但它給操作員帶來更大的靈活性,因為在不影響粉末輸出量的情況下,操作員可精細調(diào)整所需的稀釋空氣量,并且這些優(yōu)化調(diào)節(jié)的參數(shù)將可自動應(yīng)用于隨后所使用的粉末輸出量。
這種調(diào)整的控制方法是簡單的,容易被操作員理解。因為粉末輸出量顯示的是0~100%的可用范圍,而不是0~100%的氣體總量的設(shè)定值,并且稀釋氣控制也同樣是顯示為0~100%的可用范圍。
當(dāng)粉末輸出量改變的時候,智能空氣控制系統(tǒng)也保持了一個給定的氣流速度和粉末流速來通過粉末輸送軟管和噴槍。
智能空氣控制方法的一個優(yōu)點在于:稀釋氣偏移量在一定程度下可用于補償不同直徑的粉末輸送軟管,以便達到所需的空氣流量和粉末流速。
在這次的具體應(yīng)用中,稀釋氣偏移量可以調(diào)整到相對于標準設(shè)定值最大±40%的范圍,當(dāng)然也可以設(shè)定在其它的一個范圍。
稀釋氣偏移量可以用一個重置按鈕自動復(fù)位到零值或采用復(fù)位程序來執(zhí)行, 也可以手動復(fù)位設(shè)置供粉氣和稀釋氣兩個值都為50%,因為它們的運行規(guī)律是反比例的。
在本實例具體應(yīng)用中, 供粉氣和稀釋氣的供應(yīng)量可以通過數(shù)字可編程電控系統(tǒng)配合氣體調(diào)節(jié)閥來控制;也可以通過模擬電控系統(tǒng)配合氣體調(diào)節(jié)閥來控制;還可以通過機械裝置如旋鈕、檔位等配合氣體調(diào)節(jié)閥來控制。在具體應(yīng)用中,供粉氣和稀釋氣的調(diào)節(jié)閥可由馬達驅(qū)動的針閥來控制的,但也可由電控比例流量閥來控制。
以上對本發(fā)明的較佳實施進行了具體說明,當(dāng)然,本發(fā)明還可以采用與上述實施方式不同的形式,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下所作的等同的變換或相應(yīng)的改動,都應(yīng)該屬于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。