[發(fā)明專利]一種流程工業(yè)多變量過程動(dòng)態(tài)特性水力模擬實(shí)驗(yàn)裝置及其方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811035384.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN109163879A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)興權(quán);宗學(xué)軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽化工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M10/00
• 分類號(hào): G01M10/00
• 代理公司: 沈陽技聯(lián)專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

1.一種對(duì)流程工業(yè)多變量過程動(dòng)態(tài)特性水力模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述裝置包括集成水槽、循化水槽、電控閥、水泵、測量變送器；集成水槽三層結(jié)構(gòu)組合，每層多個(gè)水槽集成為一體，將三層疊放在框架上，其下放循環(huán)水箱并與電控閥、水泵相連；

四個(gè)控制閥門安裝在框架上；測量變送器安裝在幾個(gè)鋼管立柱上，根據(jù)需要不同實(shí)驗(yàn)時(shí)，變送器可調(diào)整需要高度，橫向集成的每個(gè)水槽外下側(cè)設(shè)有接出短管，與測量變送器連接；測量變速器量程、控制閥口徑、水泵壓力必須按多變量過程模擬；集成水槽用透明亞克力材料制成，也可單獨(dú)一體制成多個(gè)小槽集成隔斷，每個(gè)小槽下部制有垂直相對(duì)四孔；槽底部側(cè)下部有的孔裝有液阻節(jié)流件；轉(zhuǎn)子流量計(jì)、壓力表安裝在管路上；電信號(hào)通過接線端子排連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)流程工業(yè)多變量過程動(dòng)態(tài)特性水力模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述框架下方設(shè)為循環(huán)水箱和水泵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對(duì)流程工業(yè)多變量過程動(dòng)態(tài)特性水力模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述管路用透明塑料軟管。

4.一種對(duì)流程工業(yè)多變量過程動(dòng)態(tài)特性水力模擬實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述方法由給出的過程動(dòng)態(tài)特性，即有具體數(shù)值的線性常變量傳遞函數(shù)、多變量耦合傳遞函數(shù)矩陣等數(shù)學(xué)模型，通過流量、節(jié)流孔徑、液位曲線族圖方法求出模擬用的數(shù)據(jù)，將其模擬出來，并通過觀測各水槽液位變化看到實(shí)際工程工藝過程在設(shè)備、機(jī)器中看不到的狀態(tài)變化過程和計(jì)算結(jié)果；

其中：利用了水力模擬基本方程的非線性特點(diǎn)：

即，式中，——節(jié)流系數(shù),A——節(jié)流孔流通面積,d——節(jié)流孔徑；

時(shí)間常數(shù)T=RA中液位阻R是通過液位L--節(jié)流孔d--流量F曲線族得到：

；

式中， R ——液阻；——穩(wěn)態(tài)時(shí)的液位差；—— 穩(wěn)態(tài)下的水流量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種對(duì)流程工業(yè)多變量過程動(dòng)態(tài)特性水力模擬實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述方法包括定值擾動(dòng)量實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生方法：

（1）外擾動(dòng)：由流量總管引出的支線上，兩個(gè)手動(dòng)閥門和一個(gè)轉(zhuǎn)子流量計(jì)產(chǎn)生，共四路；

（2）通過控制閥的內(nèi)擾動(dòng)：改變控制閥前手動(dòng)閥開度大小；改變泵出口回流閥大小。