[发明专利]使用连续测量和校正的电子比例调节器

说明书

技术领域

本申请要求于2009年3月26日提交的美国申请序列号第61/163,608号和2009年4月21日提交的第61/171,180号的权益，其内容据此以引用方式并入。相关申请包括2000年3月2日提交的美国申请序列号第60/186,405号、2001年3月2日提交的PCT申请序列号第PCT/US01/006,904号、2001年11月27日提交的美国申请序列号第60/333,697号和2004年5月20日提交的美国申请序列号第10/496,427号，其内容也以引用方式并入。

背景技术

比如那些已知的和其中的内容据此以引用方式并入的上述申请中描述的比例调节器在市场上由本发明的受让人以商标VALUEMIX和XTREMEMIX^TM销售。

本发明的公开内容

在本发明中，一对(或更多)气动往复活塞泵(比如那些由本发明的受让人销售的)中的每一个设有线性位移变送器(LDT，linear displacement transducer)以及簧片开关或气动马达上的其他传感器以指示正在发生的转换，该线性位移变送器能够传送(如前述申请中所讨论)气动马达和泵杆的线性位置的精确指示。

与前述VALUEMIX(其相继分配第一组分，然后分配复合组分材料的其他组分)不同，本发明的控制器连续地分配A组分，和投配B组分以保持每种预定量材料的最终比率(总共A和B)。

气穴现象、容有气体(air entertainment)、可压缩性或者差的入口止回性能都可导致泵行程和流体分配之间相关性的损失。以下过程意在修正这些问题。首先，控制器确定何时泵转换。这由位于气动马达的气阀内的簧片开关确定。当气阀开始转换时，这允许泵压缩任何气体并强制地关闭止回阀。只要止回关闭且气体被压缩，压力便开始升高，并且这时出口压力传感器指示泵送已经启动。在该点泵的位置是在该冲程上分配流体的开始值。

流体定量分配和输出率以及体积报告的精确性全部依赖于正位移泵的解释运动(interpreting movement)，像泵排出的真实流体一样。

此流体位移受多个主要因素影响：

●球阀(ball check)，其在马达方向变换(转换)时打开和关闭—气动马达将加速而不排出流体，直到球阀关闭(典型地，.10-.30”行程)；

●流体压缩—当入口止回关闭时，(顶部转换)，所有刚刚进入泵中的流体必须被压缩至出口压力。底部转换不必如此，因为流体都在出口压力下。当杆开始退回时，较小的活塞止回轻易地关闭。

●加载气穴现象—气穴现象受稠粘度、缺乏供给压力和高流速的组合影响。真空条件下，气穴现象可导致一些流体“去气”，且应该被避免。

当球阀关闭且流体压力位于正常范围内时，泵杆运动可被认为是正位移。期望产生的流体输出数据应该紧随来自正位移流量计的输出数据，该正位移流量计读取从泵排出的实际流体。

利用如下输入和设备：

●线性位移变送器，其整合在马达中，提供模拟输出。

●簧片开关，其整合在马达中，指示顶部转换和底部转换的开始。

●压力变送器，其在泵的输出端读取流体压力，提供模拟输出。

●弹簧加载式止回阀，其将泵和压力变送器从下游压力和积聚在大量出口软管中的体积隔离。

基本观点是使用上述输入以为图中所示的每个泵转换确定转换“窗口(window)”。窗口将是不以流量计量的线性变送器的位移量。泵流可随时变动或停止。然而，只要转换开始，不管是停止运转或继续流动，它将结束。窗口应由如下限定：

●马达簧片开关示意转换窗口的开始—在此线性位置下停止计量流量。

●压力变送器信号快速下降—当信号开始倒回时，继续计量线性位移。用户可能想要调整此点为运行压力的百分比升高，或者为增加至该点的固定压力，在该点压力开始倒回，尤其对于顶部转换来说。

●提供可设定的流体“可压缩性”的附加因素，以允许窗口调节用于通过实际的保护性涂料进行测试，该保护性涂料可不同于油地压缩。

●监测对过度的泵气穴现象的警告和警报的设定点。

B泵具有高于A泵的压力比。较高的压力在10-20％的范围内，且优选为15％左右。这允许B流体在混合点被控制和注入，而不考虑已经对B混合歧管止回阀起作用的A压力。

A&B马达由共同的空气调节器运行，空气调节器可由操作者如所需进行调节以控制总压力和喷射型式。