燃氣表大流量檢測裝置變頻控制系統的製作方法

2023-04-27 19:42:56

專利名稱：燃氣表大流量檢測裝置變頻控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及儀表檢測技術領域，特別涉及一種燃氣表大流量檢測裝置變頻控制系統。
背景技術：
一套常見的燃氣表檢測裝置通常包括用於放置燃氣表的檢測位、用於連通氣路的多個電磁閥、過濾器、緩衝罐、真空泵、電機和控制主機等。目前的大流量燃氣表檢測裝置是通過真空泵的抽吸作用，使緩衝罐中產生氣流流動，從而進行大流量氣表的測量，對於大流量燃氣表檢測來說，採用的真空泵根據具體需求的不同，每臺設備的流量要求差異較大，但其流量要求至少在50m3/h以上，針對大的流量計，可達到3000m3/h-5000 m3/h，甚至更高，針對這種大流量要求，就必定涉及到後臺的動力系統與整個系統的合理控制技術。目前國內生產的裝置有的採用以音速噴嘴作標準，以真空泵作為動力系統提供流量氣源，真空泵除在啟動時使用降壓啟動外，以工頻作為電機頻率控制，工作時直接運行於工頻。形成一種開環的動力控制，雖然在大功率的真空泵運行上能夠達到流速的要求，也同樣也可以實施檢定。但從專業角度來說，音速噴嘴後端必須達到一定的真空度，此時流過音速噴嘴的氣體才能達到音速，並以此作為標準實施檢定。但由於後臺動力系統直接運行於工頻，即使後端真空度達到或超過設定值，電機也同樣高速運行，由於後端電機功率高達上百千瓦，這就造成了能源的巨大浪費。從控制方案上來說，老式的控制系統並沒有達到真正意義上的自動控制，整個系統沒有被控量反送回來以形成任何閉環迴路。尤其針對這種大功率的動力系統和高要求的控制環境，其反饋PID控制，就變得非常重要。
發明內容有鑑於此，本實用新型的目的是提供一種燃氣表大流量檢測裝置變頻控制系統， 通過這循環控制。不僅可以通過反饋量達到合理的控制要求，而且更節約了能源，大大的減少了整個運行成本，有效延長了大功率設備的壽命。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的本實用新型的燃氣表大流量檢測裝置變頻控制系統，包括電源控制櫃、變頻控制櫃、真空泵電機與傳感器；所述電源控制櫃的一路電源輸出端與變頻控制櫃的電源輸入端相聯接，用於向變頻控制櫃提供電源；所述變頻控制櫃的電源輸出端與真空泵電機相聯接，所述傳感器設置在被檢測燃氣表的過濾器的後端，並將採集的模擬信號作為變頻控制櫃的反饋控制信號，通過變頻控制櫃對真空泵電機的運轉進行變頻控制；進一步，所述電源控制櫃還有一路電源輸出端與真空泵電機直接聯接。本實用新型的有益效果是1.本實用新型結合變頻控制技術和傳感器技術，運用於大流量燃氣表檢定裝置，傳感器採用絕壓傳感器，通過測量後端壓力，然後轉換成模擬信號送給變頻裝置，該方式的連線布控簡單可靠，控制點少，通過簡單安裝就可以達到自動控制的目的；2.在整個控制系統上，同時具備工頻控制和變頻控制，針對大功率(比如100KW以上的電機)可使用變頻控制。兩個控制相互獨立，互不影響；對於檢測不同大流量的流量計可靈活選用控制方式，相比以前的只能運行於工頻更方便，也更合理；3.本實用新型的變頻控制靈活，參數設置可調，在本控制系統中，最重要的幾個參數，可以根據實際進行調節，包括PID調節上限，PID調節數字設定點，PID調節下限，PID極性，通過這些參數的合理設置，可以讓電機工作於最佳狀態，即不在很低頻下工作(長期低頻工作電機容易發熱)，又能根據反饋給定量達到自動變頻的目的；4.本實用新型的控制安全可靠，在本系統設計中，為了保證整個系統運行的安全可靠，分別採用各種運行狀態指示，以及故障顯示提示及復位設置。這樣以便現場操作人員可直觀看到任何時候的運行狀態，以及出現故障如何進行快速恢復等操作。本實用新型的其他優點、目標和特徵在某種程度上將在隨後的說明書中進行闡述，並且在某種程度上，基於對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本實用新型的實踐中得到教導。本實用新型的目標和其他優點可以通過下面的說明書和權利要求書來實現和獲得。

為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述，其中圖1為本實用新型的連接結構示意圖。
具體實施方式
以下將參照附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述。應當理解，優選實施例僅為了說明本實用新型，而不是為了限制本實用新型的保護範圍。如圖所示，本實用新型的燃氣表大流量檢測裝置變頻控制系統，包括電源控制櫃 1、變頻控制櫃2、真空泵電機3與傳感器4 ；電源控制櫃1的一路電源輸出端與變頻控制櫃 2的電源輸入端相聯接，用於向變頻控制櫃2提供電源；變頻控制櫃2的電源輸出端與真空泵電機3相聯接，傳感器4設置在待檢測燃氣表(即圖中的待檢表)的過濾器的後端，並將採集的模擬信號作為變頻控制櫃2的反饋控制信號，通過變頻控制櫃2對真空泵電機3的運轉進行變頻控制，實現PID控制。作為進一步的改進，該電源控制櫃還有一路電源輸出端與真空泵電機直接聯接， 能夠根據需要隨時調整，同時具備工頻控制和變頻控制功能，針對大功率(比如100KW以上的電機)可使用變頻控制，兩個控制相互獨立，互不影響。對於檢測不同大流量的流量計可靈活選用控制方式，相比以前的只能運行於工頻更方便，也更合理。本實用新型的工作原理是通過中間過程，傳感器檢測信號作為反饋給定量，送給變頻控制櫃，根據設定的PID反饋邏輯控制參數(是正級性還是負極性)，形成PID控制方式，然後通過變頻內部進行比測，比測後輸出相應的信號(頻率信號)執行真空泵電機運轉。具體來說，本實用新型根據後端真空度的要求，利用傳感器技術採得反饋給定量，通過變頻處理，最後輸出不同的頻率，控制電機運轉快慢，以此不同的循環構成一個閉環的 PID控制邏輯。根據檢測裝置檢定的流量大小不同，後臺真空泵數量也有所不同，檢定範圍越大，要求就更高。但一般為了從節約能耗著想，大功率泵只用於檢測大流量流量計時才試用。本裝置的檢測流量範圍1 3000m3/h並預留了擴展接口，根據需求擴展可達到 8000m 3A ο本實用新型相對於現有控制設置，具有以下優勢(1)在整個控制系統上，同時具備工頻控制和變頻控制，可以根據需要進行選擇；(2)通過檢測反饋量，以模擬信號作為變頻的反饋控制信號，而且可以根據實際設置變頻的各項參數，由變頻器直接控制後臺大功率電機，從反饋信號到變頻器再到後臺電機，這樣形成一個完整的PID自動控制，該種控制以其結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整方便成為工業自動化控制的主要技術之一，不需要人工幹預；(3)當每次啟動大功率電機運行時，由於變頻的控制，頻率不會直接在50HZ下切入，而是由可設置的參數一最低運行頻率開始逐步遞增，電機由慢逐漸變快，達到了電機本身運行的方式，遞增快慢(比例增益)可根據實際運行狀況可調，相比工頻的快速啟動，變頻啟動更有可不可比擬的優勢和合理性。(4)運行範圍可調性，這種典型的PID控制，其控制極性(反饋邏輯)決定了 PID控制極性(正、負)，通過調節PID上限值，設定值、下限值，三個參數可方便實現合理的變頻控制要求。最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
權利要求1.燃氣表大流量檢測裝置變頻控制系統，其特徵在於所述變頻控制系統包括電源控制櫃(1)、變頻控制櫃(2)、真空泵電機(3)與傳感器(4)；所述電源控制櫃(1)的一路電源輸出端與變頻控制櫃(2)的電源輸入端相聯接，用於向變頻控制櫃(2)提供電源；所述變頻控制櫃(2 )的電源輸出端與真空泵電機(3 )相聯接，所述傳感器(4 )設置在被檢測燃氣表的過濾器的後端，並將採集的模擬信號作為變頻控制櫃(2)的反饋控制信號，通過變頻控制櫃(2 )對真空泵電機(3 )的運轉進行變頻控制，形成PID控制方式。
2.根據權利要求1所述的燃氣表大流量檢測裝置變頻控制系統，其特徵在於所述電源控制櫃(1)還有一路電源輸出端與真空泵電機(3 )直接聯接。
專利摘要本實用新型公開了一種燃氣表大流量檢測裝置變頻控制系統，變頻控制系統包括電源控制櫃、變頻控制櫃、真空泵電機與傳感器；所述電源控制櫃的一路電源輸出端與變頻控制櫃的電源輸入端相聯接，用於向變頻控制櫃提供電源；所述變頻控制櫃的電源輸出端與真空泵電機相聯接，傳感器將採集的模擬信號作為變頻控制櫃的反饋控制信號，通過變頻控制櫃對真空泵電機的運轉進行變頻控制，形成PID控制方式，本實用新型結合變頻控制技術和傳感器技術，運用於大流量燃氣表檢定裝置，傳感器採用絕壓傳感器，通過測量管道壓力，然後轉換成模擬信號送給變頻器，該方式的連線布控簡單可靠，控制點少，通過簡單安裝就可以達到自動控制的目的。
文檔編號G05B19/42GK202025231SQ201120091680
公開日2011年11月2日 申請日期2011年3月31日 優先權日2011年3月31日
發明者傅斌, 劉偉 申請人:重慶巨創計量設備股份有限公司