[實用新型]一種可視化多物理量綜合自動化控制實驗裝置

有效

• 申請號: 201720321883.5
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN206672466U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 孫立軍
• 申請（專利權）人: 天津福路瑞特測控技術有限公司
• 主分類號: G09B23/06
• 分類號: G09B23/06
• 代理公司: 北京久維律師事務所11582
• 代理人: 邢江峰

技術領域

本實用新型涉及自動化控制實驗領域，尤其涉及一種可視化多物理量綜合自動化控制實驗裝置。

背景技術

實驗室是當前各個高校和科研單位的實習、實踐、科技創新的重要基地，是人才培養的實踐課堂，同時也是各種前沿科技的孵化園。目前，高校實驗室的自動化控制實驗裝置大多按專業劃分，功能單一，僅僅針對流量、壓力、液位、電機轉速、閥門特性等一個物理量的實驗進行設計。不能進行多物理量測控，從而導致一套裝置利用率低，造成大量的資源浪費。

并且，本專利相關的實驗裝置大多采用金屬結構，不透明，使學生做實驗時無法清楚地看到流體流動狀態、液位變化、電機轉動等現象，不利于理解實驗過程和原理。同時，實驗裝置設計時很少考慮快速拆卸、裝配、移動的需求，導致實驗裝置體積龐大，裝置的搬遷、移動存在很大的困難，無法滿足現階段我國大多數高校多校區分布的實驗需求。

本發明公開了一種可視化多物理量綜合自動化控制實驗裝置，可以一套裝置實現流量儀表檢定、流量控制、壓力控制、液位控制、電機轉速控制、閥門特性測試等多個實驗，提高了裝置的利用率。由于裝置采用可視化設計，實驗過程直觀可視、大大降低了學生理解實驗過程和原理的難度，提高了學生實驗的積極性。另外，本裝置在快速拆卸、裝配、移動方面采取了一些措施，大大降低了裝置搬遷的難度和花費。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是可視化多物理量綜合自動化控制實驗裝置的結構設計。

為解決上述問題，本實用新型采用如下技術方案：一種可視化多物理量綜合自動化控制實驗裝置，包括控制臺和儀表臺，所述控制臺和儀表臺之間分別通過快接管件和航空插頭機械連接與電氣連接；所述自動化控制實驗裝置設有萬向輪，所述的控制臺下端安裝有水泵，所述水泵的轉軸上安裝有編碼器，所述控制臺的內部設有過濾器，所述過濾器的一端設有手動球閥；所述儀表臺下部設置有蓄水箱，所述儀表臺上部設有電子秤、電動調節蝶閥、稱重容器、電動換向器、管道、溫度傳感器、壓力傳感器、電動調節V型球閥、氣動夾表器與流量計。

進一步地，所述控制臺的正面下部、左側面下部、背面上部均為透明玻璃窗。

進一步地，所述蓄水箱上端設有上蓋，所述上蓋為透明結構；所述蓄水箱內部設有防水照明燈。

進一步地，所述的氣動夾表器設有透明的防噴水玻璃罩。

進一步地，所述的稱重容器設有透明的液位觀察窗。

進一步地，所述的控制臺和蓄水箱的底部均設有可移動的萬向輪和坐地螺絲。

本實用新型一種可視化多物理量綜合自動化控制實驗裝置的效果是：控制臺和儀表臺底部設置的萬向輪，可以方便裝置投入使用時的運輸和移動；控制臺和儀表臺底部設置的坐地螺絲，方便裝置不移動時進行固定和調節整體裝置的平衡。蓄水箱用來儲存實驗用水；手動球閥安裝在水泵進水管道上，用于水泵檢修時關閉水源；過濾器安裝在水泵入口，防止雜物進入水泵，引起水泵故障；通過調節水泵轉速和電動V型調節球閥的開度，可以調節水泵輸出流量和管道中水流的壓力。水泵轉軸上安裝的編碼器，用于檢測水泵轉速。電子秤為裝置提供標準的質量量值。電動換向器使水流在稱重容器和旁通管道之間切換，并觸發向稱重容器中注水的開始計時和結束計時信號。計時器完成時間的記錄，與電子秤配合，為裝置提供標準的質量流量量值。通過水流的密度，可以將質量流量轉換為體積流量。壓力變送器、溫度變送器和流量計分別用于檢測管路中的壓力、溫度和流量。液位變送器和電動調節蝶閥，分別用于檢測和調節稱重容器中水流的液位。在控制臺上部安裝有計算機、PLC控制器、變頻器等電器件。計算機作為上位機，PLC作為下位機，兩者之間通過通訊進行聯系。計算機完成參數設置、設備狀態顯示、實驗流程控制、數據管理等工作。PLC根據計算機設置的參數，完成實驗過程中閥門開度、水泵轉速控制等操作，并將裝置的運行狀態參數傳送給計算機，如水泵轉速，管道中水流的流量、壓力，稱重容器中的液位等。其可視化設計，方便學生安全地觀察流體流動形態、設備運行狀態；緊湊的可移動、可拆卸結構，方便設備搬遷；多物理量綜合實驗，節省占地面積，提高了裝置利用效率，節省成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。