[實用新型]一種基于閥門流量特性測試的過程控制多功能實驗裝置

有效

• 申請號: 201720323519.2
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN206960100U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 孟江;安坤;王太飛
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G09B23/00
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司)14105
• 代理人: 程園園

技術領域

本實用新型屬于用于過程控制領域的教學和科研用的實驗臺，具體涉及一種基于閥門理想流量特性測試的過程控制多功能實驗裝置。

背景技術

調節閥是過程控制系統最重要和最常用的執行元件，也是“過程控制及自動化儀表”等相關課程的重要內容。在過程控制系統的設計過程中，必須明確調節閥的類型、口徑和流量特性，其中流量特性是影響過程控制系統質量的重要因素之一。閥門根據理想流量特性可分為：直線閥、對數閥、拋物線閥和快開閥，然而實際所使用的手動和自動調節閥具有何種理想流量特性卻無法一目了然，需要借助相應的理想流量特性實驗裝置進行測試。

常見的過程控制實驗平臺主要針對溫度、壓力和液位等參數進行檢測和控制的實驗，如授權號201410619275.3公開的一種自動化過程控制的教學實驗臺和授權號201110286749.3公開的一種多功能過程控制實驗平臺等，尚缺少簡單可靠、操作方便的實驗裝置即可測試閥門流量特性和節流件流量系數，又可進行流量、壓力、液位和溫度的簡單控制和復雜控制。

實用新型內容

本實用新型的目的是解決現有過程控制實驗平臺不能對閥門理想流量特性，尤其是手動直行程閥和手動角行程閥理想流量特性進行測試的技術問題，提供一種基于閥門理想流量特性測試的過程控制多功能實驗裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

一種基于閥門流量特性測試的過程控制多功能實驗裝置，包括第一容器a，第一第二流量變送器a、b，第一第二壓差變送器a、b，第一第二電動調節閥a、 b，第一L型三通閥a，第一第二變頻泵a、b，第一第二被測元件a、b和控制系統，所述第一容器a的第一出液口通過第一變頻泵a和第一電動調節閥a與第一L型三通閥a的進液口連接，第一L型三通閥a的第一出液口與第一被測元件a的進液口連接，第一被測元件a的出液口與第一容器a的第一進液口連接，第一流量變送器a設在第一被測元件a與第一容器a的連接管線上，第一容器a 的第二出液口通過第二變頻泵b和第二電動調節閥b與第二被測元件b的進液口連接，第二被測元件b的出液口與第一容器a的第二進液口連接，第二流量變送器b設在第二被測元件b與第一容器a的連接管線上，第一L型三通閥a 的第二出液口連接到第二變頻泵b與第二電動調節閥b的連接管線上，第一壓差變送器a用于測量第一被測元件a兩端的壓差，第二壓差變送器b用于測量第二被測元件b兩端的壓差，第一第二流量變送器a、b和第一第二壓差變送器a、 b連接到控制系統的輸入端，第一第二電動調節閥a、b連接到控制系統的輸出端。

上述實驗裝置的布置是在充分考慮被測元件需要足夠長的直管段以確保測試結果的穩定性，因此足夠長的直管管路則需要底部容器具有足夠長的長度保證穩定的支撐效果。為了解決長容器需要占據較大空間和實驗室有限面積內安排較多臺套實驗裝置的矛盾，本實驗裝置設計安排在較長的第一容器a頂部放置2套相對獨立的第一第二被測元件a、b及其直管管路，其中被測元件可方便更換為不同類型的手動直行程閥、手動角行程閥或節流件，既能滿足2組實驗人員分別對第一第二被測元件a、b進行流量特性、流量系數和流阻系數的測試，又能分別對第一第二流量變送器a、b和第一第二差壓變送器a、b進行簡單控制。同時，還可供1組實驗人員同時操縱第一第二電動調節閥a、b進行流量比值控制。此外，所述2套獨立的直管管路間設置了第一L型三通閥a，當設置第一L 型三通閥a使2套獨立的直管管路處于連通狀態時，可供1組實驗人員對第一第二電動調節閥a、b進行分程控制。

所述基于閥門流量特性測試的過程控制多功能實驗裝置還包括第二第三容器b、c，第二第三第四L型三通閥b、c、d，第一第二液位變送器a、b，加熱管和溫度變送器，第二第三容器b、c設在第一容器a的上方，所述第四L型三通閥d設在第一L型三通閥a與第一被測元件a的連接管線上，第四L型三通閥d的第三個端口與第三容器c的進液口連接，第三容器c的出液口與第三L 型三通閥c的進液口連接，第三L型三通閥c的第一出液口連接至第一被測元件a與第一流量變送器a的連接管線上，第二L型三通閥b設在第二電動調節閥b與第二被測元件b的連接管線上，第二L型三通閥b的第三個端口與第二容器b的進液口連接，第二容器b的出液口連接至第二被測元件b與第二流量變送器b的連接管線上，第三L型三通閥c第二出液口連接至第二容器b的出液管線上，溫度變送器設在第二流量變送器b與第一容器a的連接管線上，加熱管設在第二容器b的內腔中，第一第二液位變送器a、b分別用于檢測第二第三容器b、c的液位，第一第二液位變送器a、b和溫度變送器連接至控制系統的輸入端。