专利名称：一种恒温恒流量供液装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种供液控制系统。
背景技术：
在工业和生活的很多方面，都需要用到供液装置，在不同的使用场合中对供液装置有着不同的要求。洗浴、洗手的过程中，人们希望打开阀门就能有流量稳定的温水流出；从快餐店购买咖啡等饮料时，人们希望拿到的饮料就是自己想要的温度；医疗要求输送给病人的液体接近人体体温；一些工业生产中需要持续提供一定流量的恒温工业用油、工业用水等。这些都要求供液装置具有恒定流量和恒定温度的特性。为满足以上要求，定温度或定流量的新型供液装置被发明出来。目前较为普遍的恒温方式是机械式恒温方式，将热膨胀系数不同的金属材料放置于阀芯两端，利用不同温度金属膨胀程度不同来调节阀口开度，以达到调节流量从而调节温度的目的。但由于热敏金属材料形变的非线性性，此方法无法对温度进行较精确的调控，并且使用前还需要手动调整阀芯两端金属材料的位置以使出液的初始温度达到需求数值，调节过程较为繁琐。定流量普遍采用压力反馈的方式，流量变化会引起的压力变化，利用压力变化的差值推动阀芯改变阀口开度，从而补偿流量的变化。但液体源头压力发生变化或液流出口压力变化时，这种方法将无法实现恒定流量的功能。同时大多数新型供液装置只是单一实现恒定温度或恒定流量的功能，并未将二者有机结合。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够保证供液体的流量恒定、温度恒定，同时充分利用热液管中的冷却液体的供液装置。为实现上述发明目的，本发明所采取的技术方案是
本发明的一种恒温恒流量供液装置包括控制器、连通管、第一步进电机、第二步进电机、第三电机、流量传感器、第一温度传感器和第二温度传感器，所述控制器分别与第一步进电机、第二步进电机、第三电机、流量传感器、第一温度传感器和第二温度传感器连接；所述连通管设有第一冷液支管、第二冷液支管、第一热液支管和第二热液支管；
第一热液支管的入口通过第二球阀与外界的热液进液管连接，第二球阀通过第二联轴器与第二步进电机的传动轴连接；
第二冷液支管的出口和第二热液支管的出口通过同一个第一球阀与外界的供液管连通，所述第一球阀通过第一联轴器与第一步进电机的传动轴连接；
在连通管内设有冷热液调节装置，所述冷热液调节装置包括叶轮，叶轮的轴穿过连通管的壁并通过第三联轴器与第三电机的轴连接；所述冷热液调节装置将连通管的内腔划分为冷液区和热液区，第二冷液支管的入口和第一冷液支管位于所述冷液区内，第二热液支管的入口和第一热液支管位于所述热液区内，第一冷液支管内的液流主体能够进入到第二冷液管内，且第一热液支管内的液体主体能够流入到第二热液支管内；当叶轮转动时，第一热液支管内的液流主体能够进入到第一冷液支管内；
所述第一温度传感器、流量传感器相应地分别用于测量进入外界的所述供液管的液体的温度和流量，第二温度传感器用于测量进入第一热液支管的液体的温度。进一步地，本发明当第一温度传感器检测到进入外界的供液管的液体的温度与供液温度预设值不相同时，控制器指令第二步进电机工作而带动第二球阀转动，对进入第一热液支管的液体的流量作相应的调节；
当第二温度传感器检测到第一热液支管内的液体的温度大于等于热液温度预设值时，第一热液支管内的液流主体进入到第二热液支管内；当第一热液支管内的液体的温度小于 热液温度预设值时，控制器指令第一步进电机工作以使第一球阀关闭，并且控制器指令第三电机工作而带动叶轮转动，使第一热液支管内的液流主体进入到第一冷液支管；
当流量传感器检测到进入外界的供液管的液体的流量与供液流量预设值不一致时，控制器指令第一步进电机工作而带动第一球阀转动，对进入外界的供液管的液体的流量作相应的调节。进一步地，本发明所述第一热液支管由第一热液支管本体和冷热液连接管构成，第一热液支管本体与冷热液连接管的一端连接，冷热液连接管的另一端通过第二球阀与外界的热液进液管连接。进一步地，本发明在所述冷液区和热液区的分界处，连通管的内径与所述叶轮的外径相匹配。进一步地，本发明所述冷热液调节装置还包括中心开有通孔的隔板，叶轮的外径与所述隔板的通孔的内径相匹配且叶轮置于隔板的通孔内，隔板的外缘与连通管的内壁固定连接。本发明的另一种恒温恒流量供液装置包括控制器、连通管、第一步进电机、第四步进电机、第三电机、流量传感器、第一温度传感器和第二温度传感器，所述控制器分别与第一步进电机、第四步进电机、第三电机、流量传感器、第一温度传感器和第二温度传感器连接;
所述连通管设有第一冷液支管、第二冷液支管、第一热液支管和第二热液支管；
第一冷液支管的入口通过第三球阀与外界的冷液进液管连接，第三球阀通过第三联轴器与第四步进电机的传动轴连接；
第二冷液支管的出口和第二热液支管的出口通过同一个第一球阀与外界的供液管连通，所述第一球阀通过第一联轴器与第一步进电机的传动轴连接；
在连通管内设有冷热液调节装置，所述冷热液调节装置包括叶轮，叶轮的轴穿过连通管的壁并通过第三联轴器与第三电机的轴连接；所述冷热液调节装置将连通管的内腔划分为冷液区和热液区，第二冷液支管的入口和第一冷液支管位于所述冷液区内，第二热液支管的入口和第一热液支管位于所述热液区内，第一冷液支管内的液流主体能够进入到第二冷液管内，且第一热液支管内的液体主体能够流入到第二热液支管内；当叶轮转动时，第一热液支管内的液流主体能够进入到第一冷液支管内；
所述第一温度传感器、流量传感器相应地分别用于测量进入外界的所述供液管的液体的温度和流量，第二温度传感器用于测量进入第一热液支管的液体的温度。进一步地，本发明当第一温度传感器检测到进入外界的供液管的液体的温度与供液温度预设值不相同时，控制器指令第四步进电机工作而带动第三球阀转动，对进入第一冷液支管的液体的流量作相应的调节；
当第二温度传感器检测到第一热液支管内的液体的温度大于等于热液温度预设值时，第一热液支管内的液流主体进入到第二热液支管内；当第一热液支管内的液体的温度小于热液温度预设值时，控制器指令第一步进电机工作以使第一球阀关闭，并且控制器指令第三电机工作而带动叶轮转动，使第一热液支管内的液流主体进入到第一冷液支管；
当流量传感器检测到进入外界的供液管的液体的流量与供液流量预设值不一致时，控制器指令第一步进电机工作而带动第一球阀转动，对进入外界的供液管的液体的流量作相应的调节。进一步地，本发明所述第一热液支管由第一热液支管本体和冷热液连接管构成，第一热液支管本体与冷热液连接管的一端连接，冷热液连接管的另一端通过第二球阀与外 界的热液进液管连接。进一步地，本发明在所述冷液区和热液区的分界处，连通管的内径与所述叶轮的外径相匹配。进一步地，本发明所述冷热液调节装置还包括中心开有通孔的隔板，叶轮与所述隔板的通孔的内径相匹配，隔板的外缘与连通管的内壁固定连接。与现有技术相比，本发明的有益效果是
本发明将温度控制和流量控制有机结合起来，机构设计创新，想法独特，操作方便，控制精确，为需要提供恒温、恒流量液体的场合提供了一种新的选择。本发明通过结构上的创新，克服了现有技术的供液装置所存在的缺陷，真正同时实现供液的恒定温度和恒定流量。本发明通过设置用于测量第一热液支管的液体温度的温度传感器，监测热液管内的液体温度是否满足要求，并在第一热液支管内的液体的温度小于热液温度预设值时，通过启动位于连通管的冷液区和热液区的分界处的增压叶轮，将热液区中低于热液温度预设值的液体压入冷液区内，能够避免热液管中的冷却液体的浪费；通过设置用于测量进入外界供液管的温度的温度传感器，监测供液管内的液体温度，并通过控制第一热液支管内的球阀调节热液的液流流量或者通过控制第一冷液支管内的球阀调节冷液的液流流量，从而改变进入供液管的液流中热液和冷液的比例，实现供液温度的恒定；通过设置用于测量供液管内的液体流量的流量传感器，直接监测供液流量，并通过控制连通管的第二冷液支管和第二热液支管出口处的球阀单一调节供液流量，从而实现了流量和温度的独立控制。整个装置采用全电子控制，操作简单，控制精确，同时实现了恒定液体温度和恒定液体流量功能。
图I为本发明供液装置的整体结构示意 图2为图I中A部的放大示意 图3为图2中A-A截面的首I]视 图4为图2中B-B截面的剖视 图5为本发明连通管的另一种实施方式的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图I至图4示出了本发明的一种实施方式。如图I至图4所示，恒温恒流量供液装置主要包括第一步进电机I、第一联轴器2、第一球阀3、流量传感器4、第二温度传感器5、供液管7、第二步进电机8、第二联轴器9、第二电机架10、连通管11、第三电机14、第三联轴器15、冷热液连接管17、第二球阀18、热液进液管19、第二温度传感器21、控制器22、叶轮16、第一隔板23、中央隔板24和第二隔板25等。控制器22分别与第一步进电机I、第二步进电机8、第三电机14、流量传感器4、第一温度传感器5和第二温度传感器21连接。第一步进电机I和第二步进电机8可选用一般的步进电机，例如型号为 57BYGH6620的混合式步进电机。第三电机14可选用不同种类的电机，如直流电机ALONG
JBY37-540、交流电机ALONG 60KTYZ等。控制器22的控制芯片可选用ATMEL公司的AT89C52 芯片。如图1、2所示,连通管11设有第一冷液支管11. I、第二冷液支管11. 2、第一热液支管11. 3和第二热液支管11.4。来自外界的冷液进液管(图中未示出)的冷液经由第一冷液支管11. I的入口进入连通管11。如图1、2所示，本实施例中的第一热液支管11. 3由第一热液支管本体11. 3. I和冷热液连接管17构成。其中，第一热液支管本体11. 3. I与冷热液连接管17的一端连接，冷热液连接管17的另一端通过第二球阀18与外界的热液进液管19连接。热液进液管19中的热液依次经由冷热液连接管17、第一热液支管本体11. 3. I进入连通管11。使用冷热液连接管17能够方便各管道的相互连接，以及方便在连通管11的内部安装冷热液调节装置。当不使用冷热液连接管17时，热液进液管19可直接通过第二球阀18与第一热液支管本体11. 3. I连接。如图I所示，第二冷液支管11. 2的出口和第二热液支管11. 4的出口通过同一个第一球阀3与供液管7的入口连通。供液管7的出口与第一直角管6的一端连接，第一直角管6的另一端与流量传感器4连接，流量传感器4用于测量进入供液管7的液流流量。第一温度传感器5可固定在第一直角管6上，其测量端位于第一直角管6内，用于测量进入供液管7的液体温度。第二直角管20与热液进液管19连接。第二温度传感器21可固定在第二直角管20上，其测量端位于第二直角管20内，用于测量进入第一热液支管11. 3的液体的温度。第一球阀3通过第一联轴器2与第一步进电机I的传动轴连接。第一步进电机I可通过第一电机架12固定在连通管11的第一冷液支管11. I上。第二球阀18通过第二联轴器9与第二步进电机8的传动轴连接。第二步进电机8可通过第二电机架10固定在热液进液管19上。在连通管11内设有冷热液调节装置。图I至图5所示的两种冷热液调节装置均由叶轮16和隔板构成。在图I至图4所示的冷热液调节装置中，隔板整体由第一隔板23、中央隔板24和第二隔板25依次以固定连接方式拼接而成。其中，第一隔板23和第二隔板25为半圆形板，中央隔板24为中心开有圆孔的长方形板。如图I至图3所示，中央隔板24与其所在的那一段连通管11的中轴线平行，第一隔板23和第二隔板25均与中央隔板24相垂直，且第一隔板23位于中央隔板24的上表面所在的一侧，第二隔板25则位于中央隔板24的下表面所在的一侧。第一隔板23、中央隔板24和第二隔板25拼接成一个隔板整体后，整个隔板的外缘与连通管11的内壁固定连接。具体地说，如图2和图3所示，第一隔板23和第二隔板25的半圆形外缘均沿连通管11的圆周方向固定安装于连通管11的内壁上，中央隔板24的两个相对的外缘则沿连通管11的轴向与连通管11的内壁固定连接。如图1、2、4所示，叶轮16的外径与中央隔板24中心所开的通孔的内径相匹配，以叶轮16的外径略小于中央隔板24的通孔为宜，由此可以将叶轮16置于中央隔板24的通孔内，并使得整个冷热液调节装置将连通管11的内腔划分为冷液区I和热液区II。其中，第二冷液支管11. 2的入口和第一冷液支管11. I位于冷液区I内，第二热液支管11. 4的入口和第一热液支管11. 3位于热液区II内。由于叶轮16的外径与中央隔板24的通孔的内径相匹配，从而当叶轮16工作时，位于热液区II的第一热液支管11. 3内的液流主体能够因叶轮16转动而产生的压力而进入到冷液区I的第一冷液支管11. I中；而当叶轮16不工作时，同位于冷液区I内的第一冷液支管11. I内的液流主体能够进入到第二冷液管11. 2内， 同位于热液区II的第一热液支管11.3内的液体主体能够流入到第二热液支管11.4内，冷液区I和热液区II内的液流主体不会通过中央隔板24的通孔相互流通。如图I和图2所示，叶轮16的轴穿过连通管11的壁而通过第三联轴器15与第三电机14的轴连接，第三电机14通过第三电机架13固定在连通管11的第一热液支管11. 3上。控制器22通过指令第三电机14工作而驱动叶轮16转动。如图5所示，作为本发明的另一种实施方式，冷热液调节装置由圆环形隔板26和叶轮16构成。圆环形隔板26的外径与相应处的连通管的内径相适配，以使圆环形隔板26的外缘沿连通管11的圆周方向固定安装于连通管11的内壁上；圆环形隔板26的内径则与叶轮16的外径相匹配，以叶轮16的外径略小于圆环形隔板26的内径为宜。如果在冷液区I和热液区II的分界处，连通管11的内径恰好与叶轮16的外径相匹配，则可以不使用隔板。将叶轮16安装于连通管11后，叶轮16的轴与其安装位置处的连通管11的横截面大致垂直。与前同理，由于叶轮16的外径与连通管11的内径相匹配，因此，当叶轮16工作时，第一热液支管11. 3内的液流主体能够进入到第一冷液支管11. I中；当叶轮16不工作时，冷液区I和热液区II内的液流主体不会通过连通管11的内壁和叶轮16的外缘之间的缝隙相互流通。需要说明的是，本发明的冷热液调节装置中的叶轮可采用多种方向进行布置，而不仅限于本发明中所列举的两种具体情况，叶轮的轴与其安装处的连通管的横截面的夹角可以在0 90°范围内。而如果冷热液调节装置的构成中包括隔板，则隔板的形状、数目和安装方式亦可有多种形式。例如，在图2中，冷热液调节装置位于第一热液支管11. 3内，由此在第一热液支管11. 3内将连通管11的内腔划分为冷液区I和热液区II。事实上，冷热液调节装置也可位于第一冷液支管11. I内，从而在第一冷液支管11. I内将连通管11的内腔划分为冷液区I和热液区II。此外，冷热液调节装置还可跨越第一冷液支管11. I和第一热液支管11. 3。总而言之，本发明的冷热液调节装置的结构和安装位置可以有多种方式，本领域的技术人员可以对其作多种变形，只要其满足以下要求即可即冷热液调节装置能够将连通管11的内腔划分为冷液区和热液区，使得第二冷液支管11. 2的入口和第一冷液支管11. I位于冷液区内，第二热液支管11. 4的入口和第一热液支管11. 3位于热液区内；当叶轮16不转动时，即使冷液区和热液区的液体因叶轮周边存在空隙而发生“互渗”现象，但冷液区和热液区内的液流主体却不会发生大量的互流；而当叶轮16转动时，叶轮16转动所产生的压力则能够使热液区内的第一热液支管内的液流主体不进入第二热液支管11. 4而进入到冷液区的第一冷液支管11. I内。本发明装置工作时，可先根据使用者的需求设定三个预设值，即热液温度预设值、供液温度预设值和供液流量预设值，其中热液温度预设值大于供液温度预设值。这三个预设值都既可以是一个确定的值也可以是一个区间。当预设值是一个区间时，测量值与对应的预设值不相同是指测量值不在这个预设值区间内。当第二温度传感器21检测到的第一热液支管11. 3内的液体的温度大于等于热液 温度预设值时，第一热液支管11. 3内的液流主体进入到第二热液支管11. 4内；当第二温度传感器21检测到的第一热液支管11. 3内的液体的温度小于热液温度预设值时，控制器22指令第一步进电机I工作以使第一球阀3关闭，同时，控制器22指令第三电机14工作而带动叶轮16转动，从而使第一热液支管11. 3内的液流主体进入到第一冷液支管11. I中，经由第一冷液支管11. I流出连通管11而汇入到冷液进液管(图中未示出)中。当第一温度传感器5检测到的供液管7内的液体的温度与供液温度预设值不相同时，控制器22指令第二步进电机8工作而带动第二球阀18转动，对进入第一热液支管11.3的液体的流量作相应的调节，或者，控制器22指令第四步进电机(图中未示出)工作而带动第三球阀(图中未示出)转动，对进入第一冷液支管11. I的液体的流量作相应的调节；由此，调整了进入第二热液支管的热液和第二冷液支管中的冷液的比例，从而使进入供液管7内的液体的温度与供液温度预设值相同。当流量传感器4检测到供液管7内的液体的流量与供液流量预设值不一致时，控制器22指令第一步进电机I工作而带动第一球阀3转动，对供液管7的液体的流量作相应的调节，从而使供液管7内的液体的流量与供液流量预设值一致。以下以图I至图5所示结构的本发明装置为例具体说明其实现供液恒温、恒流量功能的过程如下
在下达供液指令之前，使用者预先设定热液温度预设值、供液温度预设值和供液流量预设值。控制器22指令第二步进电机8工作而带动第二球阀18转动，使第二球阀18处于全开状态。此时，由于尚未下达供液指令，第一球阀3处于关闭状态，即第二冷液支管11. 2和第二热液支管11. 4的出口处于关闭状态。同时，第二温度传感器21测量热液进液管19的进口处的液体温度，并将测量得到的温度信号传递给控制器22，控制器22将此温度信号值与热液温度预设值进行对比。当此温度信号值低于热液温度预设值时，控制器22指令第三电机14通电启动，带动叶轮16转动，叶轮16的叶片带动第一热液管支管11. 3中已冷却的液流主体进入第一冷液支管11. I。当第二温度传感器21测量得到的温度信号值等于或高于热液温度预设值时，控制器22控制第三电机14停止转动，叶轮16停止工作。在第二温度传感器21测量得到的温度信号值等于或高于热液温度预设值的状态下，使用者下达供液指令。如果第一温度传感器5检测到的供液管7内的液体的温度与供液温度预设值不相同，控制器22指令第二步进电机8工作而带动第二球阀18转动，对进入第一热液支管11. 3的液体的流量作相应的调节，由此调整了进入第二热液支管的热液和第二冷液支管中的冷液的比例，从而使进入供液管7内的液体的温度与供液温度预设值相同。另一方面，控制器22指令第一步进电机I带动第一球阀3转动，对第一球阀3开度进行调整；同时流量传感器4测量供液管7的出口处的液体流量，并将测量得到的流量信号传递给控制器22，控制器22将此流量信号值与供液流量预设值进行对比，当此流量信号值达到供液流量预设值时，控制器22控制第一步进电机I停止转动，此时供液温度和供液流量满足设定要求。在供液过程中，第一温度传感器5和流量传感器4以一定频率分别测量流经供液管7的液体的温度和流量，并将测量得到的温度和流量信号传递给控制器22，由控制器22将这两个信号值分别与供液温度预设值和供液流量预设值进行对比当第一温度传感器5检测到的温度信号值高于供液温度预设值时，控制器22指令第二步进电机8工作而带动第二球阀18转动，使第二球阀18的开度变小，减小供液液流中热液的含量，从而使进入供液管7中的液体温度降低；当第一温度传感器5检测到的温度信号值低于供液温度预设值时，控制器22指令第二步进电机8工作而带动第二球阀18转动，使第二球阀18的开度变大，增大供液液流中热液的含量，从而使供液管7中液体的温度升高；当第一温度传感器5检测到的温度信号值等于供液温度预设值时，控制器22指令第二步进电机8停止转动。当流量传感器4检测到的流量信号值高于供液流量预设值时，控制器22指令第一步进电机I工作而带动第一球阀3转动，使第一球阀3开度变小，从而使供液管7中液流的流量减小；当流量传感器4检测到的流量信号值低于供液流量预设值时，控制器22指令第一步进电机I工作而带动第一球阀3转动，使第一球阀3开度增大，从而使供液管7中液流的流量增大；当流量传感器4检测到的流量信号值等于供液流量预设值时，控制器22指令第一步进电机I停止转动。与此同时，第二温度传感器21以一定频率测量热液进液管19的进口处的液体温度，并将测量得到的温度信号传递给控制器22，由控制器22将此温度信号值与热液温度预设值进行比较。当由于热液温度不稳定使得第二温度传感器21检测到的温度值低于热液温度预设值时，考虑到供液液流的实际温度往往是低于供液温度预设值，此时控制器22指令第一步进电机I工作而带动第一球阀3转动，使得第一球阀关闭，停止供液；同时，控制器22指令第三电机14工作，带动叶轮16转动，叶轮16的叶片带动第一热液管支管11. 3中的液流进入第一冷液支管11. I。当第二温度传感器21检测到的温度值大于或等于热液温度预设值时，控制器22指令第三电机14停止工作，可重新恢复供液。综上，通过以上调节，本发明装置可以实现在液源压力、温度变化时，供液液流的温度和流量稳定在预设值，从而达到恒温、恒流量供液的功能。作为本发明的另一种实施方式，第一冷液支管11. I的入口可通过第三球阀与外界的冷液进液管连接，第三球阀则通过第四联轴器与第三步进电机的传动轴连接(图中未示出)。当第二温度传感器21检测到的第一热液支管11. 3内的液体的温度大于或等于热液温度预设值时，第一热液支管11. 3内的液流主体进入到第二热液支管11. 4内；当第二温度传感器21检测到的第一热液支管11. 3内的液体的温度小于热液温度预设值时，控制器22指令第一步进电机I工作而带动第一球阀3转动，使得第一球阀关闭，停止供液；同时控制 器22指令第三电机14工作而带动叶轮16转动，使第一热液支管内的液流主体进入到第一冷液支管。当第一温度传感器5检测到的供液管7内的液体的温度与供液温度预设值不相同时，则可以通过控制器22指令第三步进电机工作而带动第四球阀转动，对进入第一冷液支管11. I的液体的流量作相应的调节，改变供液液流中冷液与热液的比例，从而使供液管7内的液体的温度与供液温度预设值相同。当流量传感器4检测到供液管7的液体的流量与供液流量预设值不一致时，控制器22指令第一步进电机I工作而带动第一球阀3转动，对供液管7的液体的流量作相应的调节 ，从而使供液管7内的液体的流量与供液流量预设值相同。
权利要求
1.一种恒温恒流量供液装置，其特征是包括控制器(22)、连通管(11)、第一步进电机(I)、第二步进电机(8)、第三电机(14)、流量传感器(4)、第一温度传感器(5)和第二温度传感器(21)，所述控制器(22)分别与第一步进电机(I)、第二步进电机(8)、第三电机(14)、流量传感器(4 )、第一温度传感器(5 )和第二温度传感器(21)连接； 所述连通管设有第一冷液支管(II. I)、第二冷液支管(II. 2)、第一热液支管(11. 3)和第二热液支管(11. 4)； 第一热液支管(11. 3)的入口通过第二球阀(18)与外界的热液进液管(19)连接，第二球阀(18)通过第二联轴器(9)与第二步进电机(8)的传动轴连接； 第二冷液支管的出口和第二热液支管的出口通过同一个第一球阀(3)与外界的供液管连通，所述第一球阀(3)通过第一联轴器(2)与第一步进电机(I)的传动轴连接； 在连通管(11)内设有冷热液调节装置，所述冷热液调节装置包括叶轮(16 )，叶轮(16 )的轴穿过连通管(11)的壁并通过第三联轴器(15)与第三电机(14)的轴连接；所述冷热液调节装置将连通管(11)的内腔划分为冷液区和热液区，第二冷液支管(11. 2)的入口和第一冷液支管(11. D位于所述冷液区内，第二热液支管(11. 4)的入口和第一热液支管(11. 3)位于所述热液区内，第一冷液支管(11. I)内的液流主体能够进入到第二冷液管(11. 2 )内，且第一热液支管(11. 3 )内的液体主体能够流入到第二热液支管(11. 4)内；当叶轮(16)转动时，第一热液支管(11.3)内的液流主体能够进入到第一冷液支管(11. I)内；所述第一温度传感器(5)、流量传感器(4)相应地分别用于测量进入外界的所述供液管的液体的温度和流量，第二温度传感器(21)用于测量进入第一热液支管(11. 3)的液体的温度。
2.根据权利要求I所述的恒温恒流量供液装置，其特征是 当第一温度传感器(5)检测到进入外界的供液管的液体的温度与供液温度预设值不相同时，控制器(22)指令第二步进电机(8)工作而带动第二球阀(18)转动，对进入第一热液支管(11. 3)的液体的流量作相应的调节； 当第二温度传感器(21)检测到第一热液支管(11. 3)内的液体的温度大于等于热液温度预设值时，第一热液支管内的液流主体进入到第二热液支管内；当第一热液支管内的液体的温度小于热液温度预设值时，控制器(22)指令第一步进电机(I)工作以使第一球阀(3 )关闭，并且控制器(22 )指令第三电机(14)工作而带动叶轮(16 )转动，使第一热液支管内的液流主体进入到第一冷液支管； 当流量传感器(4)检测到进入外界的供液管的液体的流量与供液流量预设值不一致时，控制器(22 )指令第一步进电机(I)工作而带动第一球阀(3 )转动，对进入外界的供液管的液体的流量作相应的调节。
3.根据权利要求I或2所述的恒温恒流量供液装置，其特征是所述第一热液支管(11. 3)由第一热液支管本体和冷热液连接管(17)构成，第一热液支管本体与冷热液连接管(17)的一端连接，冷热液连接管(17)的另一端通过第二球阀(18)与外界的热液进液管(19)连接。
4.根据权利要求I或2所述的恒温恒流量供液装置，其特征是在所述冷液区和热液区的分界处，连通管(11)的内径与所述叶轮(16)的外径相匹配。
5.根据权利要求I或2所述的恒温恒流量供液装置，其特征是所述冷热液调节装置还包括中心开有通孔的隔板，叶轮的外径与所述隔板的通孔的内径相匹配且叶轮置于隔板的通孔内，隔板的外缘与连通管(11)的内壁固定连接。
6.一种恒温恒流量供液装置，其特征是包括控制器(22)、连通管(11)、第一步进电机(I)、第四步进电机(8)、第三电机(14)、流量传感器(4)、第一温度传感器(5)和第二温度传感器(21)，所述控制器(22)分别与第一步进电机(I)、第四步进电机(8)、第三电机(14)、流量传感器(4 )、第一温度传感器(5 )和第二温度传感器(21)连接； 所述连通管设有第一冷液支管(11. I)、第二冷液支管(11. 2)、第一热液支管(11. 3)和第二热液支管(11. 4)； 第一冷液支管(11.1)的入口通过第三球阀与外界的冷液进液管连接，第三球阀通过第三联轴器与第四步进电机的传动轴连接； 第二冷液支管的出口和第二热液支管的出口通过同一个第一球阀与外界的供液管连 通，所述第一球阀(3 )通过第一联轴器(2 )与第一步进电机(I)的传动轴连接； 在连通管(11)内设有冷热液调节装置，所述冷热液调节装置包括叶轮(16 )，叶轮(16 )的轴穿过连通管的壁并通过第三联轴器(15)与第三电机(14)的轴连接；所述冷热液调节装置将连通管(11)的内腔划分为冷液区和热液区，第二冷液支管(11. 2)的入口和第一冷液支管(II. I)位于所述冷液区内，第二热液支管(II. 4)的入口和第一热液支管(II. 3)位于所述热液区内，第一冷液支管(11. D内的液流主体能够进入到第二冷液管(11. 2)内，且第一热液支管(11. 3)内的液体主体能够流入到第二热液支管(I I. 4)内；当叶轮(16)转动时，第一热液支管(11. 3)内的液流主体能够进入到第一冷液支管(11. I)内； 所述第一温度传感器(5)、流量传感器(4)相应地分别用于测量进入外界的所述供液管的液体的温度和流量，第二温度传感器(21)用于测量进入第一热液支管(11. 3)的液体的温度。
7.根据权利要求6所述的恒温恒流量供液装置，其特征是 当第一温度传感器(5)检测到进入外界的供液管的液体的温度与供液温度预设值不相同时，控制器(22)指令第四步进电机工作而带动第三球阀转动，对进入第一冷液支管(11. D的液体的流量作相应的调节； 当第二温度传感器(21)检测到第一热液支管(11. 3)内的液体的温度大于等于热液温度预设值时，第一热液支管内的液流主体进入到第二热液支管内；当第一热液支管内的液体的温度小于热液温度预设值时，控制器(22)指令第一步进电机(I)工作以使第一球阀(3 )关闭，并且控制器(22 )指令第三电机(14)工作而带动叶轮(16 )转动，使第一热液支管内的液流主体进入到第一冷液支管； 当流量传感器(4)检测到进入外界的供液管的液体的流量与供液流量预设值不一致时，控制器(22 )指令第一步进电机(I)工作而带动第一球阀(3 )转动，对进入外界的供液管的液体的流量作相应的调节。
8.根据权利要求6或7所述的恒温恒流量供液装置，其特征是所述第一热液支管(11. 3)由第一热液支管本体和冷热液连接管(17)构成，第一热液支管本体与冷热液连接管(17)的一端连接，冷热液连接管(17)的另一端通过第二球阀(18)与外界的热液进液管(19)连接。
9.根据权利要求6或7所述的恒温恒流量供液装置，其特征是在所述冷液区和热液区的分界处，连通管(11)的内径与所述叶轮(16)的外径相匹配。
10.根据权利要求6或7所述的恒温恒流量供液装置，其特征是所述冷热液调节装置还包括中心开有通孔的隔板，叶轮与所述隔板的通孔的内径相匹配，隔板的外缘与连通管(11)的内壁固定连接。
全文摘要
本发明公开了一种恒温恒流量供液装置，包括控制器、连通管、第一步进电机、第二步进电机、第三电机、流量传感器、第一温度传感器和第二温度传感器、第一球阀和第二球阀等。使用者在设定供液温度预设值、热液温度预设值、供液流量预设值后系统即开始工作，通过冷热液调节装置中叶轮的转动使连通管的第一热液支管中液体向连通管的第一冷液支管中流。供液过程中，利用流量传感器、第一温度传感器和第二温度传感器反馈的信号，控制器通过第一步进电机、第二步进电机控制第一球阀和第二球阀的开度，从而实现恒定温度和恒定流量的供液。
文档编号G05D27/02GK102645942SQ20121009582
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月4日 优先权日2012年4月4日
发明者何一舟, 刘毅, 林报杰, 范锦昌, 龚国芳 申请人:浙江大学