[发明专利]一种灌装精度控制方法和设备

说明书

本发明提供了一种灌装精度控制方法和设备，通过使用包含系统初始化阶段、粗灌阶、精灌阶段、截止阶段的控制方法对灌装精度进行控制，其中精灌阶段使用所述灌装泵进行低速灌装，经过第二预设时间T16后，实时检测液体重量直至达到第二预设值G2后停止，所述第二预设值G2的大小是根据容器的目标装量量Gi与灌装泵关闭时还未落入所述容器中的少量剩余液体的重量的差值来确定的。本发明通过将粗灌和精灌分开进行分段控制，粗灌用于保证生产速度，精灌用于保证灌装精度，且精灌值与预设值之间考虑了泵后管存量，通过实时校准精灌值匹配泵后管存量，保证最终灌装量与预设值几乎一致。

技术领域

本发明属于灌装自动控制领域，具体涉及一种称重式的灌装精度控制方法和设备。

背景技术

无菌灌装技术是近几年来产生的一种新的生产工艺，随之产生了无菌冷灌装生产线，然而，目前的无菌灌装主要有两种形式，一种是采用流量计为测量器件的灌装技术，另外一种是采用称重传感器为测量器件的灌装技术。然而，流量计的价格成本往往比称重传感器要高，且存在耐高温性能不足的问题，而称重传感器可不受温度、气泡的影响。

灌装系统是整套分装设备最核心的部分，而灌装精度是衡量灌装系统最重要的性能指标，但是使用称重传感器进行灌装控制时仍然存在灌装精度不够准确的问题。传统的灌装精度控制几乎依靠泵本身，即给定一个固定装量通过换算得到泵的行程，最终的灌装量完全由泵来决定；即使带有在线称重的灌装系统也只能判断出此次装量的偏差，通过自动校准后的响应至少需要在下个周期才能生效，不能做到对当前灌装周期的精度控制。

本发明在没有增加额外硬件成本的前提下，在装量的精度控制上采用了边灌边称的方法，即对每个瓶子进行实时称重，监控整个灌装过程的实时重量，在考虑到执行器件的控制特性的情况下，通过灌装泵响应秤的实时重量反馈来进行分阶段的精确控制，做到装量实时监控，实时补偿偏差。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种灌装精度控制方法和设备，以实现灌装重量的实时监控，避免了泵重复精度、管路长度、密封性等外界的干扰，提高了灌装精度，精度控制在0.5％(10ml装量)以内，比传统灌装1％的精度提高了50％，保证了每一支成品的装量准确性。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供了一种灌装精度控制方法，该控制方法通过使用包括灌装泵的称重装置来实现容器的液体灌装，所述灌装泵进行定量间歇灌装，该控制方法具包含如下步骤：

S1：系统初始化阶段，对空置的容器进行重量计数归零操作，并等待所述称重装置稳定后进行称量；

S2：粗灌阶段，使用所述灌装泵进行高速灌装，经过第一预设时间T15后，实时检测液体重量直至达到第一预设值G1后停止；

S3：精灌阶段，使用所述灌装泵进行低速灌装，经过第二预设时间T16后，实时检测液体重量直至达到第二预设值G2后停止，所述第二预设值G2的大小是根据容器的目标装量量Gi与灌装泵关闭时还未落入所述容器中的少量剩余液体的重量的差值来确定的；

S4：截止阶段，经过第三预设时间T17后和第四预设时间T18后，获取净重值并将容器推出称重平台，其中，所述第三预设时间T17为灌装泵关闭时还未落入所述容器中的少量剩余液体全部到达容器内所需的时间，所述第四预设时间T18为等待所述称重装置稳定所需的时间。

进一步的，所述灌装泵关闭时还未落入所述容器中的少量剩余液体的重量随运输管路的形变而变化，因此每次灌装前G2的值须经过校准：执行步骤S4后的实际灌装量为Gi’，当Gi’与Gi存在差值时，需将差值算入灌装泵关闭时还未落入所述容器中的少量剩余液体的重量中，以进行校准，从而用来计算下一次灌装的G2值。