[发明专利]流体分配系统及方法

说明书

一种用于将液体剂量分配到液体供应管线中的系统，包括：用于接收一定液体剂量的储存室，所述储存室通过第一阀与液体供应管线流动连通；测量室，其与所述储存室流动连通，所述测量室具有传感器，所述传感器用于输出指示所述测量室中液体体积的信号；和处理器，其用于根据来自所述传感器的信号控制第一阀的运作。该系统还可用于确定液体供应管线中的液体压力和液体供应管线的体积流量。

技术领域

本发明涉及流体分配领域，特别是涉及需要精确剂量的应用，例如农业，医疗和其他技术领域。

背景技术

在众多工业领域，例如在气井或油井或管道运作时都会将化学或生物试剂分配到流体贮存器或通道中。在农业中，通常将化学试剂添加到牲畜饲料和灌溉管线中，例如会在灌溉施肥期间进行这项工序，即将肥料，土壤改良剂和其他水溶性产品注入灌溉系统。而在药学和医疗程序中，化学试剂通常会被混合，例如为患者制备和/或施用药物的时候进行这项工序。

这些分配过程的效率和质量主要取决于是否能够容易且精确地控制所添加的试剂的量或浓度。

在工业中使用的计算机化分配系统中，通过电子控制选择剂量并施用适当的剂量。现有系统通常能够分配预定量的单一药剂。如果需要几种药剂的混合物，必须事先准备好，或者每种药剂必须单独分配。现今使用的分配系统不能轻易地分配药剂的组合，也不能在药剂已经分配到储存室中时提供关于储存室中的状况的信息。

因此，举例来说如果系统的管道被部分阻塞而仅允许部分分配的药剂到达储存室，则在下一步的过程(例如，灌溉施肥过程)中将不能使用正确的或期望的药剂浓度。而且，在储存室中的试剂和/或流体之间可能发生不希望的反应了并且没有被检测到。这些和其他当前未解决的问题可能对目前已知的分配过程的质量和效率产生不利影响。

发明内容

基于本发明实施方案的系统和方法提供了容易且有效的药剂分配。可以将流药剂或药剂组合精确地分配到储存室或流体导管中，并且可以进一步监测储存室或导管以确保分配过程的效率和质量。

此外，本发明的实施例提供了一种用于检测灌溉管线中的压力并使用检测到的压力通过脉冲形式或连续地将流体分配到灌溉管线中的方法。

根据本发明的一个实施例，分配系统包括与储存室流动连通的测量室。可以将试剂泵送到储存室中，使得测量室中的流体的量或体积相应地增加。流体流入或流出储存室由处理器电子控制。

在一个实施例中，测量室中的流体体积由与测量容器相关联的传感器检测。一旦获得所需体积的流体，从传感器发送到处理器的输出信号使药剂停止流入或流出储存室，从而将准确量的药剂分配到储存室中或从储存室中分配出去。

根据本发明的一个实施例，用于将一定液体剂量分配到液体供应管线中的系统包括用于接收一定液体剂量的储存室。储存室通过第一阀与液体供应管线流动连通。该系统还包括与储存室流动连通的测量室，所述测量室具有传感器，用于输出指示所述测量室中的液体体积的信号。该系统还包括处理器，用于基于来自传感器的信号来控制第一阀的操作。

在一个实施例中，传感器检测测量室中的液位。

在一个实施例中，传感器检测测量室中液体的体积变化。

在一个实施例中，传感器检测测量室中的物理特性。

在一些实施例中，传感器包括布置在测量室的壁上的发射器/接收器对。传感器可包括光电传感器以检测测量室中的液位。在一个实施例中，光电传感器供测量室中液体的光谱读数。

在一些实施例中，该系统包括将传感器连接到测量室的壁的光电纤维。

在一些实施例中，传感器包括声学传感器以检测测量室中的液位。

在一些实施例中，传感器包括霍尔效应传感器，以检测测量室中的液位。