1、灌装液料的输送装置
灌装液料的输送装置也即供料装置,是将液料由储液箱经泵、输液管道送到储液箱中的装置。它包括储液箱、泵、管道、阀门、储液箱及高度调节装置、液位控制器等。不同灌装方法的灌装机供液装置的结构是不相同的,详见各灌装方法的灌装机供液装置。
2、液位控制装置
液体包装机要求有稳定的液位,一般都是通过液面浮球阀或液面电极来控制液位。常见的液位控制装置有浮球液位控制器、电接触液位控制器、电导式液位控制器以及PLC 控制液位的方法。
1)浮球液位控制器
浮球液位控制器适用于工业生产过程敞开或承压容器内液位的控制,浮球浮于液面, 其位置随液面波动而变化。灌装精度和速度都要求不高的灌装机常使用该控制器。根据液位的高限和低限,分为高液位控制器和低液位控制器。
(1)高液位控制浮球。高液位控制浮球控制储液箱内最高液位,其结构如图3-12 所示。当储液箱4内液面超过规定高度时,浮球1上升,浮球杆3和滑套6使密封圈8右移,打开进气7,于是无菌压缩气体由平衡气管经充气阀进入储液箱4,将液料压回储液库,液位下降至规定位置后,液位低使浮球1失去浮力。因浮球1自重和重锤2的作用,浮球杆3和滑套6将密封囫8左移,堵住进气孔7,便停止进气。高液位时,液位控制浮球 1上升,压住进气孔7,使气体不能从放气阀放出。
(2)低液位控制浮球。低液位控制浮球控制储液箱内最低液位,其结构如图3-13 所示。当储液箱内液面下降至规定的高度时,浮球1下降,同时浮球1和浮球杆3靠自重使密封绝4离开排气嘴7,储液箱上部的气体从排气嘴7排出,降低了储液箱气体的压力,于是液料由液库进入储液箱内。当液面上升到规定位置后,浮球1又使密封垫4堵住排气嘴7,针阀6用来调节排气快慢。
2)电导式液位控制器
电导式液位控制器是一种新型的液位控制仪表。由于其灵敏度可调,所以对低电导率的液体具有极强的抗结垢能力。适用于轻工、化工、水处理等行业的自动给液、排液控制及各种导电液体的上下限限位报瞀。该控制器通过测量电极与导电液体的接触,连通控制电路的电流,再由控制电路把这个电流信号转换为继电器的触点开关输出,从而实现了对液位的传感。该控制功能分单/双通路。其中单通道可实现1点液位的高度报警或控制;双通道可实现上、下限2点液位的高度报警或控制2个液缸的液位高度报警。典型应用于自来水、饮料、牛奶和啤酒灌装过程中的液位控制。如图3-14所示, 为工作液 位上限点, 为工作液位下限点, 为液缸内液面的最低点。当自动液位控制时,应使用3根长度不等的电极,适当选择 和 的长度,可使液位控制在 和 长度差之间。
3)音叉式液位限位开关
音叉式液位限位开关是一种新型的液位控制开关,又称为“电子浮子”,凡是有浮球限位开关和由于结构、湍流、搅动、气泡、振动等原因不能使用浮球限位开关的场合均可使 用“电子浮子”。
由于该液位控制开关无活动部件,因此无需保护和调整,是浮球液位控制器的升级换代产品。如图3-15所示,音叉由晶体激励产生振动,当音叉被液体浸没时,振动频率发生变化,这个频率变化由电子线路监测出来并输出一个开关量,2个音叉的位置可以根据要求的液位上下波动范围进行调整。
4) PLC液位控制
近些年来,PLC逐步广泛用于全自动灌装机中并日益成熟,其对储液箱内液面控制方便、适用性广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单,但由于PLC使用大规模集成电器,其价格比机械开关、继电器和接触器都昂贵。图3 – 16所示为PLC液位控制示意图。
开机前,若储液箱中液面没有达到最低位,则入工按下启动按钮打开进液泵;当液面到达上限位置时,PLC控制进液泵停止;随后控制器将维持储液箱的液位在一个范围内 (即上下限为开关之间范围内),随着灌装的进行,液位逐渐降低,直到下限时控制进液泵打开,液位达到上限时控制进液泵停止。
另外,还有射频电容式液位控制器,超声波液位控制器、电接触式液位控制器等多种液位控制器,或根据灌装机的具体设计等要求进行选择使用。