專利名稱：實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，特別涉及化工生產(chǎn)過(guò)程中溫度、壓力、 流量、液位四大工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
目前的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置通常是用模擬控制儀表對(duì)單個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種控制裝置存在著一些缺陷，通常只能做單一實(shí)驗(yàn)，使用不方便，不能構(gòu)成復(fù)雜控制系統(tǒng)，而且實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性差，同時(shí)對(duì)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的保存和日后調(diào)用分析也存在一定的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠?qū)どa(chǎn)過(guò)程中的溫度、壓力、流量、液位四大工藝參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)控制的、操作簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)且能對(duì)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)永久保存的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于包括儲(chǔ)水箱、上水箱、液位變送器、電加熱管、熱電阻、增壓泵、壓力變送器、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電氣閥門(mén)定位器、標(biāo)準(zhǔn)孔板、流量變送器和顯示系統(tǒng)，儲(chǔ)水箱放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，儲(chǔ)水箱、增壓泵、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、標(biāo)準(zhǔn)孔板和上水箱通過(guò)管路順次連接，增壓泵與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥之間的管路上設(shè)有兩條側(cè)管路，一條側(cè)管路輸送回儲(chǔ)水箱，另一條側(cè)管路連接壓力變送器，兩條側(cè)管路上均設(shè)有截止閥，空氣壓縮機(jī)通過(guò)導(dǎo)氣管連接氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥上安裝電氣閥門(mén)定位器，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和標(biāo)準(zhǔn)孔板之間的管路上設(shè)有截止閥，標(biāo)準(zhǔn)孔板下方垂直安裝引壓管，引壓管上連接有流量變送器，上水箱中設(shè)有電加熱管和熱電阻，電加熱管位于上水箱底部，上水箱底部引出連接液位變送器的水平管路，水平管路上設(shè)有截止閥，上水箱通過(guò)另一管路與上水箱下方的儲(chǔ)水箱相連，管路上設(shè)有溢水閥。所述的顯示系統(tǒng)為一儀表盤(pán)，儀表盤(pán)上設(shè)有流量顯示儀表、電動(dòng)調(diào)節(jié)器、壓力顯示儀表、溫度顯示儀表、液位顯示儀表、增壓泵的啟動(dòng)按鈕和停止按鈕、電加熱管的啟動(dòng)按鈕和停止按鈕，儀表盤(pán)通過(guò)通信電纜與上位計(jì)算機(jī)相連接，儀表盤(pán)上的各種儀表采用485總線通訊，串聯(lián)后通過(guò)485/232接口接入到COMl端口，將各儀表的數(shù)據(jù)傳入上位計(jì)算機(jī)，可以在上位計(jì)算機(jī)修改PID參數(shù)，進(jìn)行控制，操作簡(jiǎn)便快捷，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖表可通過(guò)上位計(jì)算機(jī)永久存儲(chǔ)，在魯班工控組態(tài)軟件中也可隨時(shí)調(diào)用，以便操作結(jié)束后進(jìn)行比較和分析。此外，設(shè)置有壓力變送器的側(cè)管路上還連接有壓力表，從而使測(cè)量出的壓力參數(shù)既能通過(guò)壓力表現(xiàn)場(chǎng)顯示，也能通過(guò)儀表盤(pán)上的壓力顯示儀表顯示出來(lái)。工作原理及過(guò)程將實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的儲(chǔ)水箱灌滿水(至最高高度)。打開(kāi)以增壓泵、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥與標(biāo)準(zhǔn)孔板之間管路上的截止閥、標(biāo)準(zhǔn)孔板組成的動(dòng)力支路至上水箱，給上水箱供水，同時(shí)打開(kāi)上水箱的溢水閥，防止上水箱中的水溢出。整個(gè)調(diào)節(jié)裝置中對(duì)工藝參數(shù)的測(cè)量是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)儀表(包括液位變送器、流量變送器、壓力變送器、壓力表、熱電阻等)來(lái)完成的。給水流量通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)孔板和流量變送器來(lái)檢測(cè)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)孔板差壓流量變送器取得4 20mA信號(hào)，傳給儀表盤(pán)上的流量顯示儀表顯示并累計(jì)，同時(shí)也可以傳到上位計(jì)算機(jī)上進(jìn)行顯示保存。打開(kāi)設(shè)置有壓力變送器的側(cè)管路上的截止閥，增壓泵的出口壓力就可以通過(guò)壓力表或者壓力變送器來(lái)檢測(cè)，壓力表對(duì)檢測(cè)到的壓力參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)顯示，而壓力變送器將檢測(cè)出的4 20mA信號(hào)遠(yuǎn)傳到儀表盤(pán)上顯示，同時(shí)也可以傳到上位計(jì)算機(jī)上進(jìn)行顯示保存。對(duì)上水箱中水的加熱是通過(guò)儀表盤(pán)上的電加熱管的開(kāi)啟、停止按鈕來(lái)控制， 上水箱的溫度用熱電阻PT100進(jìn)行三線檢測(cè)，檢測(cè)到的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳到儀表盤(pán)上的溫度顯示儀表進(jìn)行顯示，同時(shí)傳到上位計(jì)算機(jī)上進(jìn)行顯示保存。上水箱的水位高度用液位變送器來(lái)檢測(cè)，打開(kāi)水平管路上的截止閥，通過(guò)差壓液位變送器進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得的4 20mA信號(hào)遠(yuǎn)傳給控制室儀表盤(pán)上的液位顯示儀表，同時(shí)也可以傳到上位計(jì)算機(jī)上進(jìn)行顯示保存。此外，整個(gè)調(diào)節(jié)裝置中的控制過(guò)程都是通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)器來(lái)完成的，電動(dòng)調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)通過(guò)電氣閥門(mén)定位器傳給氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，從而根據(jù)取得的溫度或液位或流量信號(hào)控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)關(guān)， 自動(dòng)控制水位或溫度或流量以滿足設(shè)定值。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥所需能源由空氣壓縮機(jī)提供，即通過(guò)空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生壓縮空氣(HOKpa)，使氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥工作。本實(shí)用新型所具有的有益效果是提供一種實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，整個(gè)裝置可以對(duì)化工生產(chǎn)中流量、壓力、液位、溫度四大工藝參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和控制，操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)； 流量測(cè)量利用標(biāo)準(zhǔn)孔板測(cè)量，測(cè)量形式簡(jiǎn)單、明了 ；同時(shí)設(shè)有壓力表和壓力變位器，使測(cè)量出的壓力參數(shù)既能通過(guò)壓力表現(xiàn)場(chǎng)顯示，也能通過(guò)壓力顯示儀表顯示出來(lái)；所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖表可以永久存儲(chǔ)，在魯班工控組態(tài)軟件中也可隨時(shí)調(diào)用，以便操作結(jié)束后進(jìn)行比較和分析。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、儲(chǔ)水箱；2、實(shí)驗(yàn)臺(tái)；3、溢水閥；4、熱電阻；5、管路；6、上水箱；7、空氣壓縮機(jī)；8、電加熱管；9、截止閥；10、水平管路；11、液位變送器；12、壓力變送器；13、標(biāo)準(zhǔn)孔板； 14、引壓管；15、流量變送器；16-1、管路；16-2、管路；17、截止閥；18、電氣閥門(mén)定位器；19、 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥；20、側(cè)管路；21、截止閥；22、壓力表；23、側(cè)管路；24、增壓泵；25、截止閥；26、 儀表盤(pán)；27、流量顯示儀表；28、電動(dòng)調(diào)節(jié)器；29、壓力顯示儀表；30、溫度顯示儀表；31、液位顯示儀表；32、增壓泵的開(kāi)啟按鈕；33、增壓泵的停止按鈕；34、電加熱管的開(kāi)啟按鈕；35、電加熱管的停止按鈕；36、通訊電纜；37、上位計(jì)算機(jī)；38、導(dǎo)氣管
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例做進(jìn)一步描述如圖1所示，實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置包括儲(chǔ)水箱1、上水箱6、液位變送器11、電加熱管8、熱電阻4、增壓泵M、壓力變送器12、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥19、電氣閥門(mén)定位器18、標(biāo)準(zhǔn)孔板13、 流量變送器15和顯示系統(tǒng)，儲(chǔ)水箱1放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)2上，儲(chǔ)水箱1、增壓泵M、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥 19、標(biāo)準(zhǔn)孔板13和上水箱6通過(guò)管路順次連接，增壓泵M與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥19之間的管路16-2 上設(shè)有兩條側(cè)管路，一條側(cè)管路23輸送回儲(chǔ)水箱1，另一條側(cè)管路20連接壓力變送器12， 兩條側(cè)管路上均設(shè)有截止閥，空氣壓縮機(jī)7通過(guò)導(dǎo)氣管38連接氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥19，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥
419上安裝電氣閥門(mén)定位器18，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥19和標(biāo)準(zhǔn)孔板13之間的管路16-1上設(shè)有截止閥 17，標(biāo)準(zhǔn)孔板13下方垂直安裝引壓管14，引壓管14上連接有流量變送器15，上水箱6中設(shè)有電加熱管8和熱電阻4，電加熱管8位于上水箱6底部，上水箱6底部引出連接液位變送器11的水平管路10，水平管路10上設(shè)有截止閥9，上水箱6通過(guò)另一管路5與上水箱6下方的儲(chǔ)水箱1相連，管路5上設(shè)有溢水閥3。所述的顯示系統(tǒng)為一儀表盤(pán)26，儀表盤(pán)沈上設(shè)有流量顯示儀表27、調(diào)節(jié)器觀、壓力顯示儀表四、溫度顯示儀表30、液位顯示儀表31、增壓泵的開(kāi)啟按鈕32和停止按鈕33以及電加熱管的啟動(dòng)按鈕34和停止按鈕35，儀表盤(pán)26 通過(guò)通信電纜36與上位計(jì)算機(jī)37相連接，儀表盤(pán)沈上的各儀表采用485總線通訊，串聯(lián)后通過(guò)485/232接口接入到COMl端口，將儀表的數(shù)據(jù)傳入上位計(jì)算機(jī)37，可以在上位計(jì)算機(jī)37上修改PID參數(shù)，進(jìn)行控制，操作簡(jiǎn)便快捷，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖表可通過(guò)上位計(jì)算機(jī)37 永久存儲(chǔ)，在魯班工控組態(tài)軟件中也可隨時(shí)調(diào)用，以便操作結(jié)束后進(jìn)行比較和分析。此外， 設(shè)置有壓力變送器12的側(cè)管路20上還連接有壓力表22，從而使測(cè)量出的壓力參數(shù)既能通過(guò)壓力表22現(xiàn)場(chǎng)顯示，也能通過(guò)儀表盤(pán)沈上的壓力顯示儀表四顯示出來(lái)。工作原理及過(guò)程將實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的儲(chǔ)水箱1灌滿水(至最高高度)。打開(kāi)以增壓泵25、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥19、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥與標(biāo)準(zhǔn)孔板之間管路上的截止閥17、標(biāo)準(zhǔn)孔板13組成的動(dòng)力支路至上水箱6，給上水箱6供水，同時(shí)打開(kāi)上水箱6的溢水閥3，防止上水箱6中的水溢出。整個(gè)調(diào)節(jié)裝置中對(duì)工藝參數(shù)的測(cè)量是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)儀表(包括液位變送器11、流量變送器 15、壓力變送器12、壓力表22、熱電阻4等)來(lái)完成的。給水流量通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)孔板13和流量變送器15來(lái)檢測(cè)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)孔板13差壓流量變送器15取得4 20mA信號(hào)，傳給儀表盤(pán)沈上的流量顯示儀表27顯示并累計(jì)，同時(shí)也可以傳到上位計(jì)算機(jī)37上進(jìn)行顯示保存。打開(kāi)截止閥21，增壓泵M的出口壓力就可以通過(guò)壓力表22或者壓力變送器12來(lái)檢測(cè)，壓力表 22對(duì)檢測(cè)到的壓力參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)顯示，而壓力變送器12將檢測(cè)出的4 20mA信號(hào)遠(yuǎn)傳到儀表盤(pán)沈上顯示，同時(shí)也可以傳到上位計(jì)算機(jī)37上進(jìn)行顯示保存。對(duì)上水箱6中水的加熱是通過(guò)儀表盤(pán)沈上的電加熱管的開(kāi)啟按鈕34和停止按鈕35來(lái)控制，上水箱6的溫度用熱電阻4 (熱電阻PT100)進(jìn)行三線檢測(cè)，檢測(cè)到的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳到儀表盤(pán)沈上的溫度顯示儀表 30進(jìn)行顯示，同時(shí)傳到上位計(jì)算機(jī)37上進(jìn)行顯示保存。上水箱6的水位高度用液位變送器 11來(lái)檢測(cè)，打開(kāi)水平管路10上的截止閥9，通過(guò)差壓液位變送器11進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得的4 20mA信號(hào)遠(yuǎn)傳給儀表盤(pán)沈上的液位顯示儀表31，同時(shí)也可以傳到上位計(jì)算機(jī)37上進(jìn)行顯示保存。此外，整個(gè)調(diào)節(jié)裝置中的控制過(guò)程都是通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)器觀來(lái)完成的，電動(dòng)調(diào)節(jié)器 28的輸出信號(hào)通過(guò)電氣閥門(mén)定位器18傳給氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥19，從而根據(jù)取得的溫度或液位或流量信號(hào)控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥19開(kāi)關(guān)，自動(dòng)控制水位或溫度或流量以滿足設(shè)定值。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥 19所需能源由空氣壓縮機(jī)7提供，即通過(guò)空氣壓縮機(jī)7產(chǎn)生壓縮空氣(HOKpa)，使氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥19工作。
權(quán)利要求1.一種實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于包括儲(chǔ)水箱、上水箱、液位變送器、電加熱管、熱電阻、增壓泵、壓力變送器、空氣壓縮機(jī)、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電氣閥門(mén)定位器、標(biāo)準(zhǔn)孔板、流量變送器和顯示系統(tǒng)，儲(chǔ)水箱放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，儲(chǔ)水箱、增壓泵、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、標(biāo)準(zhǔn)孔板和上水箱通過(guò)管路順次連接，增壓泵與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥之間的管路上設(shè)有兩條側(cè)管路，一條側(cè)管路輸送回儲(chǔ)水箱，另一條側(cè)管路連接壓力變送器，兩條側(cè)管路上均設(shè)有截止閥，空氣壓縮機(jī)通過(guò)導(dǎo)氣管連接氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥上安裝電氣閥門(mén)定位器，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和標(biāo)準(zhǔn)孔板之間的管路上設(shè)有截止閥，標(biāo)準(zhǔn)孔板下方垂直安裝引壓管，引壓管上連接有流量變送器，上水箱中設(shè)有電加熱管和熱電阻，電加熱管位于上水箱底部，上水箱底部引出連接液位變送器的水平管路，水平管路上設(shè)有截止閥，上水箱通過(guò)另一管路與上水箱下方的儲(chǔ)水箱相連，管路上設(shè)有溢水閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于設(shè)置有壓力變送器的側(cè)管路上還連接有壓力表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的顯示系統(tǒng)為一儀表盤(pán)，儀表盤(pán)上設(shè)有流量顯示儀表、電動(dòng)調(diào)節(jié)器、壓力顯示儀表、溫度顯示儀表、液位顯示儀表、增壓泵的啟動(dòng)按鈕和停止按鈕、電加熱管的啟動(dòng)按鈕和停止按鈕。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的儀表盤(pán)通過(guò)通信電纜與上位計(jì)算機(jī)相連接。
專利摘要實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，儲(chǔ)水箱、增壓泵、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、標(biāo)準(zhǔn)孔板和上水箱通過(guò)管路順次連接，增壓泵與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥之間的管路上設(shè)有兩條側(cè)管路，一條側(cè)管路輸送回儲(chǔ)水箱，另一條側(cè)管路連接壓力變送器，兩條側(cè)管路上均設(shè)有截止閥，空氣壓縮機(jī)通過(guò)導(dǎo)氣管連接氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥上安裝電氣閥門(mén)定位器，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和標(biāo)準(zhǔn)孔板之間的管路上設(shè)有截止閥，標(biāo)準(zhǔn)孔板下方垂直安裝引壓管，引壓管連接流量變送器，上水箱中設(shè)有電加熱管和熱電阻，電加熱管位于上水箱底部，上水箱底部引出連接液位變送器的水平管路，水平管路上設(shè)有截止閥，上水箱通過(guò)另一管路與其下方的儲(chǔ)水箱相連，管路上設(shè)有溢水閥。能對(duì)化工生產(chǎn)中流量、壓力、液位、溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G05D27/02GK201993664SQ20102068138
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者耿佃國(guó), 郭洪強(qiáng), 高娟 申請(qǐng)人:淄博職業(yè)學(xué)院