基于计量泵的加药流量闭环控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于计量泵的加药流量闭环控制系统。它包括用于检测计量泵的输送流量并反馈检测信号至流量控制器的流量传感器、用于根据流量传感器反馈的检测信号控制计量泵的输送流量的流量控制器和用于根据流量控制器的控制信号输出可控流量的计量泵，所述流量传感器安装在计量泵的输出管道上，所述流量传感器的输出端连接流量控制器的输入端，所述流量控制器的控制端连接计量泵的控制端。本实用新型专利技术通过流量传感器和流量控制器对计量泵的实际输送流量进行检测，并进行闭环流量控制，既可以防止过度加药，造成出厂水铝离子超标，节能降耗，又可以及时发现设备故障引起的断药现象发生，保证生产安全。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于自来水生产工艺
，具体涉及一种基于计量栗的加药流量 闭环控制系统。
技术介绍
计量栗是自来水制水工业加药净化工艺广泛使用的加药输送设备，全国大中城市 90%以上的水厂加药都采用计量栗作为输送机构。计量栗是一种往复式运转的容积栗，能 够定量输送液体的设备，它主要通过对其冲程（改变容积大小）和频率（改变往复运转速 度）的调节来改变输送液体的量。其频率的调节范围一般为20Hz-50Hz，冲程的调整范围为 10% -100%。计量栗的操作方式为人工通过变频调速器改变计量栗的频率，人工在现场通 过旋转计量栗的冲程旋钮改变计量栗的冲程。一般调节方法是，计量栗的冲程调节为粗调， 频率调节为细调。 理论上计量栗的流量计算公式为：式中，Q1为实际流量，Q s为计 量栗的最大量程，F为计量栗实际运行频率，X为计量栗实际运行冲程。 因为计量栗作为一种容积栗，从理论上讲冲程和频率的调节都可以线性地调节计 量栗的输送量，因此操作人员习惯认为只要线性改变冲程和频率，计量栗输送的流量也会 线性改变，无需流量传感器对计量栗的输送流量进行检测。 但根据实测，计量栗尤其是国产计量栗存在比较严重的非线性；从大量的计量栗 运行实践看，随着计量栗的运行时间不断增加，其隔膜劣化程度增加（一般两年要更换一 次隔膜），计量栗的流量也会严重偏离理论计算值。最关键的问题是，操作人员最关心的是 需要根据源水参数的变化，对实际加药量的大小进行控制，而计量栗是一种开环和模糊运 行的设备，由于计量栗的非线性，究竟计量栗内部输送的流量是多少操作人员并不知道；这 种不知道输送流量而盲目地操作计量栗的模式，很容易造成操作人员为了防止出厂水不达 标而过度加药的情况，从而导致出厂水很清但铝离子超标的饮水安全隐患；而当隔膜劣化 造成输送流量偏小，又会造成浑水事故危及加药净化的生产安全；当计量栗内有异物卡壳， 也会导致输送流量为零，造成严重的生产事故；另外，计量栗的粗调和细调操作都需要人工 在现场操作，无法实现远程控制和自动化。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种耗能低、安 全可靠的基于计量栗的加药流量闭环控制系统。 本技术采用的技术方案是：一种基于计量栗的加药流量闭环控制系统，包括 用于检测计量栗的输送流量并反馈检测信号至流量控制器的流量传感器、用于根据流量传 感器反馈的检测信号控制计量栗的输送流量的流量控制器和用于根据流量控制器的控制 信号输出可控流量的计量栗，所述流量传感器安装在计量栗的输出管道上，所述流量传感 器的输出端连接流量控制器的输入端，所述流量控制器的控制端连接计量栗的控制端。 进一步地，还包括用于控制计量栗频率的变频调速器，所述流量控制器的输出端 连接变频调速器的输入端，所述变频调速器的输出端连接计量栗的频率控制端，所述流量 控制器的控制端连接计量栗的冲程控制端。 进一步地，所述流量控制器为能够控制计量栗频率的变频调速器，所述变频调速 器的输出端连接计量栗的频率控制端。 更进一步地，所述计量栗设有两台，两台计量栗的输出管道重合，所述流量传感器 安装在重合管道上，所述流量控制器的控制端连接其中一台计量栗的控制端。 本技术在计量栗的输送回路上增加加药流量传感器以便真实地检测计量栗 的输送流量，增加计量栗的电动冲程控制器以便远程控制，增加计量栗的流量双调节参数 协调工作的闭环控制软件和配套硬件系统，通过流量传感器和流量控制器对计量栗这种容 积式定量流量输送装置的实际输送流量进行检测，并进行闭环流量控制，使得自来水净化 过程加药流量输送从人工现场、开环（无反馈）和间接模糊（操作人员只知道计量栗的频 率和冲程，不知道输送流量究竟是多少）的操作方式提升为先进的远程自动、闭环、流量直 接精密的流量输送方式，既可以防止过度加药，造成出厂水铝离子超标，节能降耗，又可以 及时发现设备故障引起的断药现象发生，保证生产安全，具有显著的社会和经济效益。【附图说明】 图1为本技术的控制系统一种示意图。 图2为本技术的控制系统另一种示意图。 图3为本技术的控制系统再一种示意图。 图中：1_流量传感器；2-流量控制器；3-变频调速器；4-计量栗。【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明，便于清楚地了解 本技术，但它们不对本技术构成限定。 本专利技术调节的参数为计量栗的冲程和频率两个量，其中冲程为粗调，频率为细调， 流量控制器通过流量传感器反馈的信号协调粗调和细调动作，达到精密控制流量的效果。 每台计量栗都有一个额定量程，可将冲程值设定为若干个与流量范围大致对应的档位，当 给定流量变化时，可以根据这个流量范围得到对应的冲程档位，控制器控制计量栗按照新 的冲程档位工作，进行流量粗调，再根据给定和检测值的误差采用多种控制算法通过改变 计量栗的频率进行细调；当频率调整到上限或下限，实测流量与给定值的误差仍然比较大 时，控制器可以通过增加或减少计量栗冲程的档位来协调，使流量控制始终能够高精度的 进行。 系统组成如图1所示，包括用于检测计量栗的输送流量并反馈检测信号至流量控 制器的流量传感器1、用于根据流量传感器1反馈的检测信号控制计量栗的输送流量的流 量控制器2和用于根据流量控制器2的控制信号输出可控流量的计量栗4,所述流量传感 器1安装在计量栗4的输出管道5上，所述流量传感器1的输出端连接流量控制器2的输 入端，所述流量控制器2的控制端连接计量栗4的控制端。其中，计量栗4为带电动冲程控 制器的计量栗，流量控制器2可以是PLC，或其他的控制装置，流量传感器1采集输送流量将 检测信号发给流量控制器，流量控制器2的给定信号可以是远程控制计算机下传的流量控 制命令，也可以直接在现场设定，根据给定流量信号和实际检测当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于计量泵的加药流量闭环控制系统，其特征在于：包括用于检测计量泵的输送流量并反馈检测信号至流量控制器的流量传感器(1)、用于根据流量传感器反馈的检测信号控制计量泵输送流量的流量控制器(2)和用于根据流量控制器的控制信号输出可控流量的计量泵(4)，所述流量传感器(1)安装在计量泵(4)的输出管道上，所述流量传感器(1)的输出端连接流量控制器(2)的输入端，所述流量控制器(2)的控制端连接计量泵(4)的控制端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓林，吴嘉秾，
申请(专利权)人：杨晓林，
类型：新型
国别省市：湖北;42