[發明專利]一種脈沖式流量精確測量與控制系統及方法

在審

• 申請號: 201710015643.7
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN106768127A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉洪仁
• 申請（專利權）人: 劉洪仁
• 主分類號: G01F11/28
• 分類號: G01F11/28;G01F15/075;G05D9/12
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 王濤,湯在彥

技術領域

本發明涉及脈沖式流量測量技術領域，尤其涉及一種脈沖式流量精確測量與控制系統及方法。

背景技術

當前，在工業應用中，例如自來水凈化廠、電廠、污水處理廠、石油化工廠等需要進行加藥劑工藝，如加助劑、催化劑等。在加藥劑工藝中，為了滿足對所加藥劑的控制，一般需要通過脈沖式計量泵來控制，脈沖式計量泵輸送的流體形態即為脈沖式流量。

當前的脈沖式流量的測量與控制方案一般是普通流量計經過濾波平均處理或者直接按脈沖式的行程來計量和控制，其測量精度低、誤差大；或者通過電子稱或普通臺秤直接秤量儲劑罐，通過測量開始的總重和剩余的總重的方式測量流體的量，需多個儲劑罐更換使用，儲劑罐更換頻繁，需要停止計量泵的運行，不能保證連續比例控制，且測量儲劑罐所需的量程大，分度值大，不能測量瞬時數值較小的流量。

發明內容

本發明的實施例提供一種脈沖式流量精確測量與控制系統及方法，以解決當前通過電子稱或普通臺秤直接秤量儲劑罐，通過測量開始的總重和剩余的總重的方式測量流體的量，需多個儲劑罐更換使用，儲劑罐更換頻繁，需要停止計量泵的運行，不能保證連續比例控制，且測量儲劑罐所需的量程大，分度值大，不能測量瞬時數值較小的流量的問題。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種脈沖式流量精確測量與控制系統，包括計算控制模塊、貯劑罐、脈沖式計量泵以及一測量旁路；所述脈沖式計量泵配有調節轉速的變頻器或遠程控制的行程調節機構；所述貯劑罐的出口與所述脈沖式計量泵的入口通過并列設置的第一連接管路和第二連接管路連接；所述第一連接管路上設置有第一閥門；所述第二連接管路上設置有測量旁路入口控制裝置和測量旁路出口閥門；所述測量旁路設置于所述測量旁路入口控制裝置和測量旁路出口閥門之間；所述測量旁路包括一稱重測量模塊；所述稱重測量模塊包括一稱重罐；所述計算控制模塊分別與所述第一閥門、測量旁路入口控制裝置、測量旁路出口閥門、稱重測量模塊連接，并通過一變頻器或行程調節機構控制連接所述脈沖式計量泵；

所述計算控制模塊，用于控制所述測量旁路入口控制裝置和測量旁路出口閥門開啟，并控制脈沖式計量泵啟動，使得貯劑罐中的液體介質進入所述稱重罐，并到達稱重罐的一預設高液位；

所述計算控制模塊，還用于在液體介質到達稱重罐的一預設高液位時，控制所述測量旁路入口控制裝置關閉，使得稱重罐中的液體介質被脈沖式計量泵抽出，并減少到達稱重罐的一預設低液位；

所述計算控制模塊，還用于在液體介質減少到達稱重罐的一預設低液位時，重新控制所述測量旁路入口控制裝置開啟，使得貯劑罐中的液體介質繼續進入所述稱重罐；

所述計算控制模塊，還用于根據變頻器的轉速值和液體介質進入稱重罐的時長，確定液體介質在進入稱重罐時的第一總流量；

所述計算控制模塊，還用于根據稱重測量模塊獲取液體介質到達稱重罐的預設高液位時的第一重量，和液體介質到達稱重罐的預設低液位時的第二重量；在一時間范圍內根據單位時間兩點測量值的差可以測量出脈沖式計量泵的流量，并根據所述第一重量、第二重量以及液體介質從所述預設高液位降低到所述預設低液位時的測量值的差的累積量計算確定液體介質未進入稱重罐時的第二總流量；

所述計算控制模塊，還用于根據所述第一總流量和第二總流量求和確定所述液體介質的累計流量。

進一步的，所述稱重測量模塊，還包括稱重傳感器、上連接金屬軟管、下連接金屬軟管；所述稱重傳感器與所述稱重罐連接，用于感測稱重罐中的液體介質重量；所述上連接金屬軟管連接所述稱重罐的上端入口，并與所述測量旁路入口控制裝置連接；所述下連接金屬軟管連接所述稱重罐的下端出口，并與所述測量旁路出口閥門連接；所述計算控制模塊與所述稱重傳感器連接。

此處，所述稱重測量模塊的水平位置高于所述貯劑罐的水平位置；所述測量旁路入口控制裝置為能夠遠程控制啟停的管道泵。

或者，所述稱重測量模塊的水平位置低于所述貯劑罐的水平位置；所述測量旁路入口控制裝置為能夠遠程控制開啟和關閉的第二閥門。

此外，所述計算控制模塊，具體用于根據變頻器的轉速值，查詢一預先設置的流量關系表，確定當前液體介質在當前變頻器的轉速下的流量值；

根據公式：

S₁＝Σw×t；確定液體介質在進入稱重罐時的第一總流量S₁；其中，w為所述流量值；t為所述液體介質進入稱重罐的時長。