一种应用于电子级氨水蒸发罐的液位自动控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于电子级氨水蒸发罐的液位自动控制系统,包括中央处理器、传感器模块、执行模块；所述传感器将采集的液位信息通过信号处理模块后传输给中央处理器；所述中央处理器通过物联网模块将处理后的液位信息上传到远程控制终端；所述执行模块通过中央处理器控制氨水蒸发罐中液体的液位，所述传感器模块采用无线传感器模块和图像采集传感器共同检测蒸发罐中的液位状态；所述执行模块通过中央处理器检测并控制其工作状态；所述物联网模块选择多种工作模式实现与远程控制终端数据交互。数据交互。数据交互。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于电子级氨水蒸发罐的液位自动控制系统


[0001]本专利技术涉及一种自动控制系统，尤其是涉及一种应用于电子级氨水蒸发罐的液位自动控制系统。

技术介绍

[0002]液位自动控制是工业生产中常见的过程控制，其对生产的影响不容忽视。现有技术如CN214050483U公开一种氨水蒸发器，包括蒸发罐1和加热罐2，为了便于对蒸发罐1内部氨水的液位进行观察，蒸发罐1的底部通过输液管3与加热罐2的底部固定连接，且在蒸发罐1底部的一侧固定套接有取样管4，在取样管4的外部固定安装取样阀，在蒸发罐1的一侧固定连接进料管5，在进料管5的外部固定安装进料止回阀6，在蒸发罐1的顶部固定连接液位探头7，在蒸发罐1的另一侧固定套接玻璃管8，玻璃管8的两端分别贯穿并延伸至蒸发罐1的内部，且在玻璃管8的表面开设刻度纹，当打开进料止回阀6，将氨水从进料管5加入至蒸发罐1的内部，随着蒸发罐1中氨水量的不断增加，由于玻璃管8和蒸发罐1之间是连通的，此时玻璃管8中氨水的液位也在不断的上升，且通过观察玻璃管8表面的刻度纹，从而便于对蒸发罐1内部氨水的液位进行观察。
[0003]CN207641009U公开了一种带液位控制的蒸发装置，包括蒸发罐，所述蒸发罐上设有进液管路，通过所述进液管路向蒸发罐内补充原液，所述进液管路上设有液位开关，其特征在于：所述蒸发罐卧式设置，所述蒸发罐设置在称重器上，所述称重器用于测量蒸发罐的重量，所述称重器连接液位开关。
[0004]CN116204021A公开了一种液氮液位及温度控制系统，涉及低温获取
；其中具体包括：液氮池，通过第一管道与液氮重力罐相连接，用于存储液氮；液氮重力罐用于通过第一管道向液氮池输出液氮；开度可调阀门，设置于液氮池顶部，用于吸收液氮池吸热蒸发产生的蒸汽，还用于根据设定温度范围调节阀门开度控制蒸汽的蒸汽量。
[0005]CN202478619U提供一种多效蒸发系统，通过采用上述的结构，为了弥补变频调节的不足，减少物料在某一效的积压总量，经过多次的尝试，在多效蒸发系统中引入了恒压控制的理念，不再把蒸发室的液位作为一个关键控制点，通过在各效物料泵的出口增加一个压力控制阀，并且物料泵不再采用变频调节，只要物料在蒸发室的体积能充满物料泵到压力控制阀的管道，就能正常出料，物料不能全部充满蒸发室到压力控制阀的管道，就不能将物料输送到下一效。这样就大大减少了物料在某一效的积压量，从而也均匀了物料在各效之间的流动。
[0006]CN115013998A公开了一种氨水吸收式热泵及其控制方法，包括由冷凝器，发生器，蒸发器，吸收器，过冷器，冷剂溶液换热器，吸收剂溶液换热器，冷剂溶液泵，吸收剂溶液泵，三通调节阀，容量调节阀（或燃烧器），冷剂节流阀，溶液节流阀，凝水换热器（或烟气换热器）组成；通过增设冷剂溶液循环，实现了降低冷凝压力，及简化精馏过程。
[0007]然而，上述现有技术的液位控制或采用压力控制阀、液位探头等期间实现液位控制、或采用液位控制箱、或采用称重器称量蒸发罐的重量来计算获得蒸发罐内的液位高度；
上述现有技术都无法精确的测量蒸发罐中液位的高度，从而将会导致工业生产过程中由于蒸发罐中液位测量不准而导致生产的产品质量不合格或造成生产过程中安全事故。
[0008]此外，相关领域液位控制技术，如CN101596582A，公开一种基于Fuzzy－PID的连铸结晶器液位控制方法属于连铸生产
本专利技术提供一种利用模糊控制对自调整参数PID控制中的参数进行在线修正的连铸结晶器液位控制方法。该控制方法在计算机和PLC的控制下，使用自整定参数PID控制和模糊控制混合控制结晶器液位，并加入了流量偏差补偿模块等；其控制过程的具体步骤如下：设定初始液位y0，通过液位传感器、液位测量装置采集液位y1和y2；将采集的数据y1和y2输入到PLC中，采用自整定参数PID控制和模糊控制混合控制处理信号，并通过补偿模块进行补偿；PLC的输出为u(k)＝u1(k)，PLC通过塞棒控制器控制塞棒的位置，从而控制结晶器液位。CN108983607A公开了一种基于内模控制的压水堆蒸汽发生器液位控制系统整定方法，主要手段是将液位控制系统等效变换后根据串级控制回路进行整定。首先，根据方框图等效变换的方法，将压水堆蒸汽发生器液位控制系统等效转化为串级三冲量控制回路；然后，基于内模控制设计方法，整定等效串级控制回路；最后再将根据等效变换求取原液位控制系统的参数。CN110879620A提供了一种核电站立式蒸汽发生器液位控制方法以及系统，该方法包括步骤：S1、建立蒸汽发生器的液位整定值曲线，并获取多个典型功率负荷下的分数阶PID控制器参数的参考值；S2、获取电厂当前功率负荷，计算当前功率负荷下的分数阶PID控制器参数的整定值，并根据液位整定值曲线获取当前功率负荷下的液位整定值；S3、按照整定后的分数阶PID控制器进行蒸汽发生器的给水流量控制；S4、获取蒸汽发生器的真实液位，判断真实液位与液位整定值的差值是否在许可范围内；若否，则更新电厂当前功率负荷，并返回步骤S2，直至差值在许可范围内。上述现有技术都采用了与传统的PID控制器相关的液位控制，但是，其控制结构相对复杂，不利于实用性和方便性。

技术实现思路

[0009]为了解决现有技术中存在的缺陷，本专利技术公开一种液位自动控制系统，尤其是应用于电子级氨水蒸发罐的液位自动控制系统，其技术方案如下：
[0010]应用于电子级氨水蒸发罐的液位自动控制系统,包括中央处理器、传感器模块、执行模块；所述传感器将采集的液位信息通过信号处理模块后传输给中央处理器；所述中央处理器通过物联网模块将处理后的液位信息上传到远程控制终端；所述执行模块通过中央处理器控制氨水蒸发罐中液体的液位，其特征为：所述传感器模块采用无线传感器模块和图像采集传感器共同检测蒸发罐中的液位状态；所述执行模块通过中央处理器检测并控制其工作状态；所述物联网模块选择多种工作模式实现与远程控制终端数据交互。
[0011]优选为：物联网模块选择直接与无线网络连接的工作模式，从而通过因特网实现数据交互；或选择发射一个网络热点的工作模式，远程操控远程控制终端接入网络热点，实现数据交互；或选择上述两种工作模式下来回切换，既可以使用无线网络实现物联网模块与远程控制终端之间的数据交互，也可以通过物联网模块发出的热点实现与远程控制终端之间的信息交互；所述远程控制终端上设计了人机交互可视化网页，可显示液位信息，并可发送控制指令下传给中央处理器。
[0012]优选为：中央处理器产生一定频率的脉冲电压并经过信号放大电路放大后传送到
无线传感器模块的发射端，同时启动内部计时器，并等待回波；无线传感器模块的接收端接收到的反射波后经放大和滤波传给集成锁相环元件，该集成锁相环元件预先设定为捕捉上述频率的脉冲信号，若集成锁相环元件捕获到该信号后输出负跳沿脉冲信号给中央处理器，中央处理器中的中断处理子程序关闭计时器，关闭中断允许位，并读出计时器的值计算液位深度 。
[0013]优选为：所述无线传感器模块中包括温度补偿子模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于电子级氨水蒸发罐的液位自动控制系统,包括中央处理器、传感器模块、执行模块；所述传感器将采集的液位信息通过信号处理模块后传输给中央处理器；所述中央处理器通过物联网模块将处理后的液位信息上传到远程控制终端；所述执行模块通过中央处理器控制氨水蒸发罐中液体的液位，其特征为：所述传感器模块采用无线传感器模块和图像采集传感器共同检测蒸发罐中的液位状态；所述执行模块通过中央处理器检测并控制其工作状态；所述物联网模块选择多种工作模式实现与远程控制终端数据交互。2.根据权利要求1所述的应用于电子级氨水蒸发罐的液位自动控制系统，其特征为：物联网模块选择直接与无线网络连接的工作模式，从而通过因特网实现数据交互；或选择发射一个网络热点的工作模式，远程操控远程控制终端接入网络热点，实现数据交互；或选择上述两种工作模式下来回切换，既可以使用无线网络实现物联网模块与远程控制终端之间的数据交互，也可以通过物联网模块发出的热点实现与远程控制终端之间的信息交互；所述远程控制终端上设计了人机交互可视化网页，可显示液位信息，并可发送控制指令下传给中央处理器。3.根据权利要求1所述的应用于电子级氨水蒸发罐的液位自动控制系统，其特征为：中央处理器产生一定频率的脉冲电压信号并经过信号放大电路放大后传送到无线传感器模块的发射端，同时启动内部计时器，并等待回波；无线传感器模块的接收端接收到的反射波后经放大和滤波传给集成锁相环元件，该集成锁相环元件预先设定为捕捉上述频率的脉冲电压信号，若集成锁相环元件捕获到该信号后输出负跳沿脉冲信号给中央处理器，中央处理器中的中断处理子程序关闭计时器，关闭中断允许位，并读出计时器的值计算液位深度。4.根据权利要求1所述的应用于电子级氨水蒸发罐的液位自动控制系统，其特征为：所述无线传感器模块中包括温度补偿子模块，根据无线传感器工作环境温度实现对无线传感器的温度补偿。5.根据权利要求1所述的应用于电子级氨水蒸发罐的液位自动控制系统，其特征为：当蒸发罐中的液位数据被传感器检测后，物联网模块通过传输协议将其发送至数据中转站，数据中转站将收到的数据上传至时序数据库，存储检测数据，同时，时序数据库将收到的数据按照一定的时间序列进行分类储存，并且按照采集周期显示在可视化网页上。6.根据权利要求1所述的应用于电子级氨水蒸发罐的液位自动控制系统，其特征为：图像采集传感器将采集的液面彩色图像通过灰度图像自适应二值化处理后进行图像分割，进而实现对液面的提取。7. 根据权利要求1所述的应用于电子级氨水蒸发罐的液位自动控制系统，其特征为：所述执行模块包括继电器和电磁阀，其中；中央处理器输出管脚连接驱动芯片的输入端，驱动芯片的输出端连接 ＬＥＤ的负极后通过光耦、稳压二极管和三极管控制继电器线圈通电和断电，继电器的常开触头连接电磁阀，从而实现对氨水蒸发罐的进液、出液的控制。8.应用于电子级氨水蒸发罐的液位自动控制方法，包括权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈万澍，李文斌，陈少骏，
申请(专利权)人：福建天甫电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：