[發明專利]精密流量控制系統

在審

• 申請號: 201710515889.0
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107239080A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 李天智;付建義
• 申請（專利權）人: 上海盛普機械制造有限公司
• 主分類號: G05D7/06
• 分類號: G05D7/06
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及液體輸送系統，特別涉及精密流量控制系統。

背景技術

在工業生產中液體輸送是常用生產工藝，但在很多高要求場合對液體輸出的穩定性有很高的要求，如壓力要穩定或流量要穩定，由于多數情況下液體的輸入源都是比較普通的輸送設備，無法對壓力或流量進行穩定控制，在使用時壓力或流量都有很大的波動，所以無法滿足穩定輸出的要求。

為了滿足液體輸送的穩定性，目前，常用方法是利用機械泵設計好的定量方式如齒輪利用電機帶動，通過電機勻速轉動推動液體輸出。機械泵利用電機帶動，通過電機勻速轉動推動液體輸出，這種方法如果液體中填料過多會使機械定量泵的壽命縮短很多，因為泵體內部是齒輪、螺桿和活塞等原件，內部有顆粒填料的液體會使齒輪、螺桿和活塞的外表面磨損，顆粒過大還會卡住泵體。

發明內容

本發明的目的在于提供一種精密流量控制系統，此系統利用閘門式閥門控制液體輸出口徑，通過流量計和壓力計實時監控液體流動狀態并相應的對閥門口徑進行調整，解決了現有技術中在利用機械泵設計好的定量方式輸出液體時造成液體中顆粒磨損和卡住泵體的技術問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種精密流量控制系統，壓盤送料泵的輸出口通過管道與此系統的入口連接，根據液體流向，此系統包括流量計、壓力計一、閥門和壓力計二，所述系統還包括控制閥和控制器：

所述流量計設置在所述壓盤送料泵和閥門之間，采集管道內液體的流速和流量；

所述壓力計一設置在所述閥門的入口，采集所述閥門入口壓力；

所述壓力計二設置在所述閥門的出口，采集所述閥門出口壓力；

所述控制閥與所述閥門連接，調節所述閥門的大小；

所述控制閥、所述壓力計一、壓力計二和流量計均與控制器電性連接，所述控制器利用PLC控制器的模擬量的采集和輸出能力和PID控制器控制模擬量輸出進行控制閥門的開啟大小，同時并采集兩個壓力計的壓力狀態適時調整。

依照本申請較佳實施例所述的精密流量控制系統，還包括外部觸發模塊，所述外部觸發模塊與所述控制器連接，觸發本系統開始工作的啟動信號。

依照本申請較佳實施例所述的精密流量控制系統，所述外部觸發模塊為繼電器。

依照本申請較佳實施例所述的精密流量控制系統，還包括故障報警模塊，所述故障報警模塊與所述控制器連接，所述系統出故障時對外輸出信號。

依照本申請較佳實施例所述的精密流量控制系統，所述故障報警模塊為蜂鳴器。

依照本申請較佳實施例所述的精密流量控制系統，在所述閥門底部加裝彈簧球頭來平衡所述閥門的開關力度。

依照本申請較佳實施例所述的精密流量控制系統，所述控制閥為氣控電磁閥。

依照本申請較佳實施例所述的精密流量控制系統，所述PID控制器由比例單元(P)、積分單元(I)和微分單元(D)組成，其輸入e(t)與輸出u(t)的關系為：

u(t)＝kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]，式中積分的上下限分別是0和t，

因此，它的傳遞函數為：G(s)＝U(s)/E(s)＝kp[1+1/(TI*s)+TD*s]

其中kp為比例系數；TI為積分時間常數；TD為微分時間常數。

PID控制器就是根據系統的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。

與現有技術相比，本發明存在以下技術效果：

本發明提供一種精密流量控制系統，此系統利用閘門式閥門控制液體輸出口徑，通過流量計和壓力計實時監控液體流動狀態并相應的對閥門口徑進行調整，此系統不怕液體內部的顆粒填料，不會卡住，耐磨性比其它泵壽命長幾倍或更多。本技術方案在工業生產中對液體在管道中壓力和流量變化時的時時控制作出相應的流量和流速的調整，滿足穩定的輸出要求。

附圖說明

圖1為本發明一種精密流量控制系統與壓盤送料泵的連接結構示意圖；

圖2為本發明一種精密流量控制系統的結構示意圖；

圖3為本發明一種精密流量控制系統的工作流程圖；

圖4為本發明一種精密流量控制系統的電路圖。

具體實施方式

以下結合附圖，舉一具體實施例加以詳細說明。