[發明專利]水工減壓箱真空度自動調節方法及裝置

有效

• 申請號: 201110214239.5
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102297756A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 胡亞安;凌國增;馮中華;嚴秀俊;王曉東;楊林;方龍
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院;南京蘇潤科技發展有限公司
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 任立;姚姣陽

技術領域

本發明涉及一種真空度自動調節方法及裝置，具體的說是一種水工減壓箱真空度自動調節方法及裝置。

背景技術

隨著水工減壓箱試驗和研究的要求不斷提升，水工減壓箱試驗過程中對真空度環境的要求隨之不斷提高，以前都是依靠采用真空泵抽取真空，人工使用放氣閥手動調節達到試驗要求的真空度目標值。但隨著試驗過程，真空值不斷降低，需要人為觀測，并手動啟動真空泵再次進行抽真空，如此往復。如何實現試驗過程中動態、精確的真空調節一直以來都是研究和設計的焦點。在水工減壓箱試驗系統中，真空度控制一直是一個難題，真空度控制的穩定和精確直接影響到模型試驗的結果，從而可能影響到實際原形的工作安全。

隨著控制技術的發展，水工減壓箱的試驗過程逐步采用了計算機或PLC控制系統，試驗過程中的水位，流量等均實現了計算機自動控制功能。但如何實現真空度的自動調節，一直是設計和科研試驗人員非常關注的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對以上現有技術存在缺點，提出一種水工減壓箱真空度自動調節方法及裝置，能有效實現減壓箱試驗過程中的真空度環境的動態調節。

本發明解決以上技術問題的技術方案是：

水工減壓箱真空度自動調節方法，按以下步驟進行：

⑴在真空泵電機上加裝變頻器，在減壓箱上安裝進氣電動調節閥，在減壓箱真空管路上安裝絕壓式真空度傳感器和真空調節閥，絕壓式真空度傳感器與一個PID控制器相連，?PID控制器連接真空調節閥；

⑵通過啟動真空泵將減壓箱抽真空至目標真空度值附近，并通過變頻器的變頻運行，對減壓箱真空度進行粗調；

⑶采集減壓箱真空管路上的真空度實時值，與減壓箱目標真空度值一起輸入PID控制器進行PID計算目標真空度值與實際檢測真空度的差值，通過PID控制器的閉環控制，完成對真空調節閥的0～10V模擬量控制信號給定，實現減壓箱真空度的穩定控制。

水工減壓箱真空度自動調節裝置，包括上游水箱、下游水箱和減壓箱，上游水箱與下游水箱連通，上游水箱與下游水箱的連接管道上設有電動蝶閥還包括真空泵、集氣罐和PID控制器，集氣罐與所述真空泵，集氣罐的出口分為三路輸出，分別連接至上游水箱、下游水箱和減壓箱，集氣罐與上游水箱、下游水箱和減壓箱的連接管道上都設有電動蝶閥，電動蝶閥與PID控制器相連；減壓箱的真空管路上安裝有絕壓式真空度傳感器，絕壓式真空度傳感器與PID控制器相連；上游水箱、下游水箱、減壓箱和集氣罐上都安裝進氣電動調節閥；真空泵為變頻真空泵。

本發明進一步限定的技術方案是：

前述的水工減壓箱真空度自動調節方法，真空泵變頻器的控制通過PLC現場總線方式控制，避免動力設備對信號的干擾。

本發明的優點是：真空泵電機加裝了變頻器，實現動態抽真空功能，便于實現真空目標值區域的粗調；管路真空度檢測傳感器，作為真空度調節PID閉環的檢測值；電控控制的真空度調節閥，經過PID調節運算后的模擬量通道給定0～10V控制信號，實現真空度的精調功能。本發明可以大大提高減壓箱真空度控制的穩定性和控制精度；可以實現計算機的自動控制功能；可以降低原人工真空度調節時的工作強度。

附圖說明

圖1是本發明的連接示意圖。

具體實施方式

實施例1

本實施例是一種水工減壓箱真空度自動調節方法，按以下步驟進行：

⑴在真空泵電機上加裝變頻器，在減壓箱上安裝進氣電動調節閥，在減壓箱真空管路上安裝絕壓式真空度傳感器和真空調節閥，絕壓式真空度傳感器與一個PID控制器相連，?PID控制器連接真空調節閥，真空泵變頻器的控制通過PLC現場總線方式控制，避免動力設備對信號的干擾；

⑵通過啟動真空泵將減壓箱抽真空至目標真空度值附近，并通過變頻器的變頻運行，對減壓箱真空度進行粗調；

⑶采集減壓箱真空管路上的真空度實時值，與減壓箱目標真空度值一起輸入PID控制器進行PID計算目標真空度值與實際檢測真空度的差值，通過PID控制器的閉環控制，完成對真空調節閥的0～10V模擬量控制信號給定，實現減壓箱真空度的穩定控制。