过程工业与装备状态监控实践教学平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于监控过程工业设备状态参数的电子仪器，具体涉及一种包含过程工业常用设备--高温高压反应器及其状态监控系统测试终端的实践教学平台。
【背景技术】
[0002]过程工业涉及领域广泛，如化工、石油、煤炭、能源、制药等，其工业生产过程危险因素众多，且可能产生较大的生产事故。在我国工业飞速发展的今天，对工业生产过程的监测控制突显得尤为重要。而在过程工业中，使用装备的安全性能高低更是影响过程工业安全生产的决定因素。对设备及生产过程进行实时监测和预警，可提高防范危险的能力，及时发现事故隐患并进行排除，把事故消灭在萌芽状态，对我国的经济发展起到良好的促进作用。过程工业中大多数化工过程的主要反应设备为各种类型的反应器，这些反应器的安全性及反应过程中的条件状态控制对反应起着重要作用。因此，为了模拟工业过程制作了所述实验平台，设计制造出可应用于医药、饮料、化工、颜料、树脂、科研等工业部门的简易微型高压反应器，并对反应状态参数进行监控。本实验教学平台是融合了反应容器，反应条件控制系统，原料进料、产品导出系统的一类生产小试或实验的器械。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一个实践教学平台，包含一套简易的微型化学反应器，并提供一套实时测量此反应器工作时温度、流量、压力和物位等装置参数生产过程状态监控系统，并结合网络化技术、移动通讯技术对此模拟的工业过程的安全要素实施全面、有效监控，通过微型反应器的状态监控为大型实验及投入规模化生产提供决策依据。
[0004]上述的目的通过以下的技术方案实现:
[0005]一种过程工业与装备状态监控实践教学平台，其组成包括:微型高压反应器，所述的微型高压反应器连接状态参数控制传感器，所述的状态参数控制传感器连接危险源监控系统测试终端。
[0006]所述的微型高压反应器中具有主反应器，所述的主反应器具有加热装置、加压装置、进料管线、出料管线及反应产物出料储罐，所述的主反应器同时具有搅拌装置，所述的搅拌装置连接大功率搅拌电机。
[0007]所述危险源监控系统测试终端具有主机，所述的主机连接所述的状态参数控制传感器，所述的主机同时连接现场/远程监控预警系统。
[0008]所述的主机具有单片机电路，所述的单片机电路连接信号调理电路，所述的信号调理电路连接传感器接口电路，所述的单片机电路同时连接数据远传电路、数据存储电路和数据显示电路。
[0009]所述的单片机电路具有微处理器，所述的传感器接口电路包括传感器信号转换电路和传感器信号切换电路，所述的信号调理电路包括传感器信号处理电路、A/D电路和接口电路。
[0010]有益效果:
[0011]1.本实用新型即可应用于过程工业与装备课程实践教学，又可作为工业中新产品或新反应过程的小型试验，在进行规模化生产之前进行数据分析及对比、反应状态控制、优化工艺过程，具有重要实践意义。
[0012]2.本实用新型可应用于煤矿、交通、建筑、化工等领域的小型试验模拟，对其生产全过程进行实时监测预警及分析，为大型试验及规模化生产提供基础数据支持，辅助决策。
[0013]3.本实用新型可通过传感器对工业生产过程的温度、压力、物位、流量等多种参数进行实时测量和传送，当超过设定值时，输出预警信息。结合网络化技术、移动通讯技术等准确、可靠地对工业过程实施远程监控。
[0014]4.本实用新型应用单片机的功能实现测量数据的记录、运算、统计和存储，并附带完整时间信息。单片机采用12MHz的系统时钟，具有备用电源和掉电保护功能，是工业过程监控系统的核心部件。
[0015]5.本实用新型采用双积分型模-数转换器，可有效抑制串模干扰，大大提高输入的信噪比。
[0016]6.本实用新型采用240X 128点的图形液晶显示屏，构成字迹清晰、信息量大的汉字化图文显示人机界面，方便实时数据的显示和历史数据的查询。
[0017]7.本实用新型采用防爆机箱结构，具有抗冲击、防损毁措施，可在恶劣环境下使用。以保障常规数据、事故数据的可靠存储和读取，为事故发生前预警，事故发生中抢险，事故发生后调查提供科学依据。
[0018]【附图说明】:
[0019]附图1是本实用新型的结构框图。
[0020]附图2是本实用新型主机的结构框图。
[0021]附图3是本实用新型的双积分型模-数转换电路原理图。
[0022]附图4是本实用新型的单片机电路原理图。
[0023]附图5是本实用新型主反应器的结构示意图。
[0024]【具体实施方式】:
[0025]实施例1:
[0026]一种过程工业与装备状态监控实践教学平台，其组成包括:微型高压反应器1，所述的微型高压反应器连接状态参数控制传感器2，所述的状态参数控制传感器连接危险源监控系统测试终端3。
[0027]实施例2:
[0028]根据实施例1所述的过程工业与装备状态监控实践教学平台，所述的微型高压反应器中具有主反应器4，所述的主反应器具有加热装置5、加压装置6、进料管线7、出料管线8及反应产物出料储罐9，所述的主反应器同时具有搅拌装置10，所述的搅拌装置连接大功率搅拌电机11。
[0029]所述的主反应器是由不锈钢材质组成，反应器容积500ml。
[0030]所述的搅拌装置连接大功率搅拌电机，搅拌速度O — 1200r/min。
[0031]实施例3:
[0032]根据实施例1所述的过程工业与装备状态监控实践教学平台，所述的危险源监控系统测试终端具有主机12，所述的主机连接所述的状态参数控制传感器，所述的主机同时连接现场远程监控预警系统13。
[0033]实施例4:
[0034]根据实施例3所述的过程工业与装备状态监控实践教学平台，所述的主机具有单片机电路14，所述的单片机电路连接信号调理电路15，所述的信号调理电路连接传感器接口电路16，所述的单片机电路同时连接数据远传电路17、数据存储电路18和数据显示电路19。
[0035]所述的数据存储电路可以记录、储存危险源现场的运行状态和环境状态。
[0036]所述的信息显示电路，采用240X128点的图形液晶显示屏。
[0037]所述的数据远传电路可以用串行通信接口(RS-232)或通用串行总线(USB)传送监控参数和预警指令。
[0038]实施例5:
[0039]根据实施例3所述的过程工业与装备状态监控实践教学平台，所述的单片机电路具有微处理器20，所述的传感器接口电路包括传感器信号转换电路21和传感器信号切换电路22，所述的信号调理电路包括传感器信号处理电路23、A/D电路24和接口电路25。
[0040]所述的微处理器采用爱特梅尔(ATMEL)公司的AT89C55单片机。
[0041]所述的传感器信号切换电路采用美信(MAX頂)公司的MAX308多路转换器。
[0042]所述的A/D电路采用双积分型模-数转换器。
[0043]实施例6:
[0044]根据实施例1所述的过程工业与装备状态监控实践教学平台，所述的状态监控传感器包括物位传感器26，温度传感器27，压力传感器28，流量传感器29。
【主权项】
1.一种过程工业与装备状态监控实践教学平台，其组成包括:微型高压反应器，所述的微型高压反应器连接状态参数控制传感器，所述的状态参数控制传感器连接危险源监控系统测试终端。2.根据权利要求1所述的过程工业与装备状态监控实践教学平台，其特征是:所述的微型高压反应器中具有主反应器，所述的主反应器具有加热装置、加压装置、进料管线、出料管线及反应产物出料储罐，所述的主反应器同时具有搅拌装置，所述的搅拌装置连接大功率搅拌电机。3.根据权利要求1所述的过程工业与装备状态监控实践教学平台，其特征是:所述危险源监控系统测试终端具有主机，所述的主机连接所述的状态参数控制传感器，所述的主机同时连接现场/远程监控预警系统。4.根据权利要求3所述的过程工业与装备状态监控实践教学平台，其特征是:所述的主机具有单片机电路，所述的单片机电路连接信号调理电路，所述的信号调理电路连接传感器接口电路，所述的单片机电路同时连接数据远传电路、数据存储电路和数据显示电路。5.根据权利要求4所述的过程工业与装备状态监控实践教学平台，其特征是:所述的单片机电路具有微处理器，所述的传感器接口电路包括传感器信号转换电路和传感器信号切换电路，所述的信号调理电路包括传感器信号处理电路、A/D电路和接口电路。
【专利摘要】<b>过程工业与装备状态监控实践教学平台</b><b>。过程工业涉及领域广泛，如化工、石油、煤炭、能源、制药等，其工业生产过程危险因素众多，且可能产生较大的生产事故。同时，工业过程所使用装备的安全性能高低更是影响过程工业安全生产的决定因素。</b><b>过程工业与装备状态监控实践教学平台，其组成包括：</b><b>微型高压反应器（</b><b>1</b><b>），所述的微型高压反应器连接状态参数控制传感器（</b><b>2</b><b>），所述的状态参数控制传感器连接危险源监控系统测试终端（</b><b>3</b><b>）。本实用新型用于</b><b>监测过程工业小试装备现场的多种参数</b><b>。</b>
【IPC分类】G09B25/02
【公开号】CN204904700
【申请号】CN201520271139
【发明人】敖红光, 牛滨, 周真, 殷金英, 苑加和
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年4月30日