一种化学灌溉泵恒压控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种化学灌浆泵恒压控制系统，包括压力旋钮、压力传感器、转速传感器、A/D转换电路、光耦隔离电路、控制器、变频器以及驱动电机，所述压力旋钮与所述控制器电连接，所述压力传感器以及转速传感器分别通过所述A/D转换电路与所述光耦隔离电路电连接，所述光耦隔离电路与所述控制器电连接，所述控制器还通过所述光耦隔离电路与所述变频器电连接，所述驱动电机通过所述变频器与外部电源电连接，所述压力传感器安装于化学灌浆泵上，所述转速传感器安装于所述驱动电机上，所述驱动电机与化学灌浆泵传动连接。本实用新型专利技术具有压力控制精准、稳定性高、安全性好的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种化学灌溉泵恒压控制系统
本技术涉及化学灌溉泵的压力控制
，具体涉及一种化学灌溉泵的恒压控制系统。
技术介绍
传统的化学灌浆泵一般工作于恒定功率下，无法对化学灌溉泵的压力进行有效调节。通过变频器实现化学灌溉泵的驱动电机的调速，可以实现化学灌溉泵的压力调节。现有的恒压化学灌溉泵存在调压动态性能差、稳定性低、操作不安全的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种化学灌浆泵恒压控制系统及方法，解决现有技术中化学灌溉泵调压动态性能差、稳定性低、操作不安全的技术问题。为达到上述技术目的，本技术的技术方案提供一种化学灌浆泵恒压控制系统，包括压力旋钮、压力传感器、转速传感器、A/D转换电路、光耦隔离电路、控制器、变频器以及驱动电机，所述压力旋钮与所述控制器电连接，所述压力传感器以及转速传感器分别通过所述A/D转换电路与所述光耦隔离电路电连接，所述光耦隔离电路与所述控制器电连接，所述控制器还通过所述光耦隔离电路与所述变频器电连接，所述驱动电机通过所述变频器与外部电源电连接，所述压力传感器安装于化学灌浆泵上，所述转速传感器安装于所述驱动电机上，所述驱动电机与化学灌浆泵传动连接。与现有技术相比，本技术的有益效果包括：通过变频器以及控制器对化学灌溉泵的压力进行反馈调节控制，本技术中控制器接收包括压力和转速两个输入量，相对于根据一个输入量进行压力控制来说，其恒压控制更为精准；而且压力传感器、转速传感器以及变频器均通过光耦隔离电路与控制器电连接，实现了控制端与化学灌浆泵的隔离，避免操作人员在进行控制操作时靠近化学灌浆泵，造成安全隐患。附图说明图1是本技术提供的化学灌浆泵恒压控制系统的结构示意图；图2是本技术提供的化学灌浆泵恒压控制系统的光耦隔离单元的电路图。附图标记：1、压力旋钮，2、压力传感器，3、转速传感器，4、A/D转换电路，5、光耦隔离电路，6、控制器，7、变频器，8、驱动电机，91、报警器，92、液晶显示屏，93、打印机。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1：如图1所示，本技术的实施例1提供了一种化学灌浆泵恒压控制系统，以下简称恒压控制系统，包括压力旋钮1、压力传感器2、转速传感器3、A/D转换电路4、光耦隔离电路5、控制器6、变频器7以及驱动电机8，所述压力旋钮1与所述控制器6电连接，所述压力传感器2以及转速传感器3分别通过所述A/D转换电路4与所述光耦隔离电路5电连接，所述光耦隔离电路5与所述控制器6电连接，所述控制器6还通过所述光耦隔离电路5与所述变频器7电连接，所述驱动电机8通过所述变频器7与外部电源电连接，所述压力传感器2安装于化学灌浆泵上，所述转速传感器3安装于所述驱动电机8上，所述驱动电机8与化学灌浆泵传动连接；本技术中，所述压力旋钮1用于输入压力设定值；所述压力传感器2用于测量所述化学灌浆泵的实时压力值；所述转速传感器3用于测量所述驱动电机的实时转速值；所述控制器6用于根据所述压力设定值、实时压力值实时转速值输出频率调节目标值；所述变频器7接收所述频率目标值，并根据所述频率目标值对所述驱动电机进行调速控制；所述光耦隔离电路5用于将所述压力传感器2、转速传感器3以及变频器7与所述控制器6隔离。本技术提供的恒压控制系统，其工作原理如下：用户通过压力旋钮1输入设定压力值，控制器6接收压力设定值；压力传感器2测量化学灌溉泵的实时压力值，转速传感器3测量驱动电机8的转速值；控制器6根据压力设定值、实时压力值实时转速值输出频率调节目标值，频率调节目标值的控制算法根据现有技术实现接口，例如可以采用现有的模糊PID控制算法；变频器7通过频率调节目标值控制驱动电机8的转速，进而控制化学灌浆泵的压力。具体的，本技术中压力传感器2安装于化学灌浆泵的泵头上，转速传感器3安装于驱动电机8的输出轴上，本技术未对化学灌浆泵进行任何改进，因此本技术中提及的化学灌浆泵采用现有技术实现即可。具体的，本技术中A/D转换电路4用于模数转换，由于压力传感器2以及转速传感器3测量的压力实时值以及转速实时值均为模拟信号，无法被控制器6识别，因此需要通过A/D转换电路4将其转换为数字信号。A/D转换电路4为常规电路，本技术中A/D转换电路4采用现有技术实现即可，A/D转换电路4与控制器6的通信端口电连接。具体的，本技术中控制器6、变频器7以及驱动电机8均采用现有技术实现即可，例如控制器6可选用型号为STM32F103Zet6的单片机，驱动电机8采用3200W永磁无碳刷直流电机，变频器7可选用安邦信变频器。采用压力旋钮输入压力设定值，输入过程方便快捷。本技术提供的化学灌浆泵恒压控制系统，控制精准、压力稳定性高，而且可以实现远程安全控制。优选的，如图1所示，所述光耦隔离电路5包括三个光耦隔离单元，所述压力传感器2、转速传感器3以及变频器7分别与三个所述光耦隔离单元一一对应，所述压力传感器2以及转速传感器3分别通过所述A/D转换电路与对应的所述光耦隔离单元电连接，所述变频器7与对应的所述光耦隔离单元电连接。分别通过三个光耦隔离单元实现压力传感器2、转速传感器3以及变频器7的隔离。优选的，如图2所示，所述光耦隔离单元包括光耦隔离器OPT1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C3以及二极管D1；所述光耦隔离器OPT1的输入二极管的阴极与对应的所述变频器或所述A/D转换电路电连接，所述光耦隔离器OPT1的输入二极管的阴极还与所述二极管D1的阴极电连接，所述二极管D1的阳极通过所述电阻R3接电源，所述光耦隔离器OPT1的输入二极管的阳极通过所述电阻R4接电源，所述光耦隔离器OPT1的输出三极管的发射机接地，并通过所述电容C3与所述光耦隔离器OPT1的输出三极管的集电极电连接，所述光耦隔离器OPT1的输出三极管的集电极通过所述电阻R5接电源，所述光耦隔离器OPT1的输出三极管的集电极与所述控制器电连接。通过光耦隔离器OPT1隔离压力实时值信号、转速实时值信号以及频率控制值信号，隔离强弱电，保障工作人员的人身安全，实现化学灌浆泵的压力远程控制。图2中仅示出压力传感器2与对应的光耦隔离单元。具体的，本技术中压力传感器2以及转速传感器3均采用霍尔传感器实现，霍尔传感器具有精度高、县型号、频带宽、响应快、过载能力强的优点，测量时不会损失电路能量，与光耦隔离电路5结合，不仅可以提高恒压系统的电绝缘能力，还可以降低测量损耗，保证测量信号不会因为光耦隔离电路的存在而掺杂干扰信号。优选的，如图1所示，恒压控制系统还包括报警器91，所述报警器91与所述控制器6电连接，并在所述压力实时值高于设定阈值时报警。设置报警器91，当恒压控制系统失效或者出现意外情况，导致化学灌浆泵的压力不受控制时，控制器6控制报警器91报警，提醒工作人员及时处理。报警器91可采用报警灯或蜂鸣器实现。优选的，所述报警器91有两个，一个设置于化学灌浆泵所在的灌浆现场，另一个设置于所述控制器6所在的远程控制端。分别在灌浆现场和远程控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学灌浆泵恒压控制系统，其特征在于，包括压力旋钮、压力传感器、转速传感器、A/D转换电路、光耦隔离电路、控制器、变频器以及驱动电机，所述压力旋钮与所述控制器电连接，所述压力传感器以及转速传感器分别通过所述A/D转换电路与所述光耦隔离电路电连接，所述光耦隔离电路与所述控制器电连接，所述控制器还通过所述光耦隔离电路与所述变频器电连接，所述驱动电机通过所述变频器与外部电源电连接，所述压力传感器安装于化学灌浆泵上，所述转速传感器安装于所述驱动电机上，所述驱动电机与化学灌浆泵传动连接。

【技术特征摘要】
1.一种化学灌浆泵恒压控制系统，其特征在于，包括压力旋钮、压力传感器、转速传感器、A/D转换电路、光耦隔离电路、控制器、变频器以及驱动电机，所述压力旋钮与所述控制器电连接，所述压力传感器以及转速传感器分别通过所述A/D转换电路与所述光耦隔离电路电连接，所述光耦隔离电路与所述控制器电连接，所述控制器还通过所述光耦隔离电路与所述变频器电连接，所述驱动电机通过所述变频器与外部电源电连接，所述压力传感器安装于化学灌浆泵上，所述转速传感器安装于所述驱动电机上，所述驱动电机与化学灌浆泵传动连接。2.根据权利要求1所述的化学灌浆泵恒压控制系统，其特征在于，所述光耦隔离电路包括三个光耦隔离单元，所述压力传感器、转速传感器以及变频器分别与三个所述光耦隔离单元一一对应，所述压力传感器以及转速传感器分别通过所述A/D转换电路与对应的所述光耦隔离单元电连接，所述变频器与对应的所述光耦隔离单元电连接。3.根据权利要求2所述的化学灌浆泵恒压控制系统，其特征在于，所述光耦隔离单元包括光耦隔离器OPT1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C3以及二极管D1；所述光耦隔离器OPT1的输入二极管的阴极与对应的所述变...

【专利技术属性】
技术研发人员：李珍，张慧，景锋，李发权，尹作仿，邱本胜，范冬冬，刘波，赵良呈，付挺，赵青，
申请(专利权)人：武汉长江科创科技发展有限公司，长江水利委员会长江科学院，
类型：新型
国别省市：湖北,42