在化(huà)工和(hé)食品工業中桶裝液體的(de)灌裝非常普遍，對(duì)于中等以上的(de)灌裝量(10Kg以上),灌裝方式一般采用(yòng)電子稱重式和(hé)流量計式,其中電子稱重方式國内已有大(dà)量的(de)應用(yòng)，由于流量計技術的(de)發展,特别是這(zhè)幾年我們采用(yòng)渦街(jiē)流量計計量的(de)成功經驗,我們認爲中等容量以上的(de)高(gāo)精度灌裝采用(yòng)渦街(jiē)流量計計量更爲合理(lǐ)，現介紹我們自主開發的(de)一條采用(yòng)渦街(jiē)流量計高(gāo)精度計量強腐蝕粘性液體的(de)自動生産線，該線幾乎涵蓋桶裝液體灌裝線的(de)各方面功能，具有典型意義。

    2、灌裝生産線概述

    2.1物(wù)料特性及工藝條件

    1）灌裝物(wù)料溫度：5~35℃

    2）物(wù)料密度：有機酸約1.2g/cm3、有機酸鹽約1.3g/cm3

    3）物(wù)料粘度：有機酸約50CP、有機酸鹽約150CP

    4）進料管道進口壓力：≥0.2Mpa，波動範圍±10%

    5）整套裝置符合GMP衛生要求

    灌裝容量：25L（方桶）；200L（圓桶）；1000L（IBC桶）

    灌裝精度：（質量精度）：0.1%，灌裝精度符合歐洲“OIMLR61-11996issue”标準

    灌裝速度：25L桶（30Kg）：6桶/分(fēn)鐘(zhōng)；200L桶(250Kg)：1桶/分(fēn)鐘(zhōng)；1000L桶（1200Kg）：1桶/4分(fēn)鐘(zhōng)

    2.2工藝流程

    空桶整理(lǐ)——空桶進灌裝工位——檢測定位——灌裝頭下(xià)降——灌裝閥打開——開始灌裝——質量計量——到達90%×（設定值-補償值）——調節閥節流變小——到達100%×（設定值-補償值）——灌裝閥關閉——真空吸附——滿桶出灌裝工位——轉向——挂蓋——旋蓋——貼标——碼垛——纏繞——成品輸出

    2.3灌裝系統概述

    整個(gè)灌裝系統有質量流量計、控制閥、灌裝頭、支架、導軌、氣動執行機構、控制系統等組成（見原理(lǐ)圖）

    （1）灌裝系統精度

    灌裝系統精度主要取決于質量流量計的(de)精度、灌裝速度和(hé)系統的(de)穩定程度。

    （2）過流量控制

    灌裝時(shí)實際灌裝量肯定大(dà)于質量流量計的(de)設定流量，必須通(tōng)過PLC程序的(de)設定，要求流量計提前發出信号來(lái)控制灌裝閥的(de)關閉，從而保證實際灌裝量與質量流量計的(de)設定量一緻。

    （3）流量控制（灌裝速度控制）

    爲了(le)保證灌裝系統的(de)精度，灌裝系統的(de)灌裝速度設計爲快(kuài)慢(màn)二檔，流量控制閥通(tōng)過控制流量大(dà)小自動控制灌裝速度的(de)快(kuài)慢(màn)。由于該控制閥的(de)開度精确量不會影(yǐng)響到灌裝精度，使用(yòng)目前市場(chǎng)上的(de)自動調節閥，既成本昂貴且體積巨大(dà)安裝不便又需要增加控制要求，所以流量控制閥采用(yòng)自行設計的(de)三位蝶閥，即最大(dà)開度（完全開啓）、1/3開度（可(kě)手工設定和(hé)調節）、完全關閉，其優越性突出，性能穩定。

    （4）防滴漏

    灌裝完畢後，殘留在灌裝頭表面的(de)粘性物(wù)料要一定的(de)時(shí)間才能流盡，這(zhè)樣物(wù)料就會滴到容器外表造成污染，該灌裝系統設計時(shí)采用(yòng)真空發生器回吸系統确保無滴漏。真空發生器抽吸流量大(dà)、結構簡單、成本低、真空産生及解除快(kuài)、安裝維修方便。

    （5）灌裝頭

    灌裝頭的(de)灌裝閥采用(yòng)自行設計的(de)氣動截至閥，結構簡單、開合迅速、易清洗、密封好，采用(yòng)氟橡膠密封符合食品級。

    2.4流量計選擇

    流量計種類繁多(duō)，流量計的(de)選擇主要根據物(wù)料特性和(hé)現場(chǎng)工藝條件決定，對(duì)于精度要求很高(gāo)的(de)灌裝一般隻能選擇質量流量計。

    一台質量流量計的(de)計量系統包括一台傳感器和(hé)一台用(yòng)于信号處理(lǐ)的(de)變送器。質量流量計依據牛頓第二定律：力=質量×加速度（F=ma）

    如圖2所示，當質量爲m的(de)質點以速度V在對(duì)P軸作角速度ω旋轉的(de)管道内移動時(shí)，質點受兩個(gè)分(fēn)量的(de)加速度及其力：

    （1）法向加速度，即向心加速度αr，其量值等于2ωr，朝向P軸；

    （2）切向角速度αt，即科裏奧利加速度，其值等于2ωV，方向與αr垂直。由于複合運動，在質點的(de)αt方向上作用(yòng)著(zhe)科裏奧利力Fc=2ωVm，管道對(duì)質點作用(yòng)著(zhe)一個(gè)反向力-Fc=-2ωVm。

    當密度爲ρ的(de)流體在旋轉管道中以恒定速度V流動時(shí)，任何一段長(cháng)度Δx的(de)管道将受到一個(gè)切向科裏奧利力ΔFc