一种燃油气蒸汽锅炉连续给水控制信号采集装置的制作方法

本实用新型涉及一种燃油气蒸汽锅炉连续给水控制装置，属于锅炉自动控制领域。

背景技术：

1、蒸汽锅炉连续给水，传统方式为：采用微差压变送器测量锅炉汽包水位，再通过pid调节仪表，控制给水变频器，将水位稳定在中心水位。

2、上述方案，微差压变送器和调节仪表，价格在数千元，成本较高，且现场调试较复杂。

技术实现要素：

实用新型目的：为了降低传统连续给水控制方案的成本，并且实现免调试，本实用新型提供一种燃油气蒸汽锅炉连续给水控制信号采集装置。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种燃油气蒸汽锅炉连续给水控制信号采集装置，包括水位测量筒、极限低水位电极、低报警水位电极、低水位电极、中水位电极、高水位电极、高报警水位电极，其中，所述水位测量筒由下到上依次设置有低水位线、目标水位线、高水位线，所述极限低水位电极、低报警水位电极、低水位电极、中水位电极、高水位电极、高报警水位电极设置于水位测量筒内，且所述极限低水位电极的最低端、低报警水位电极的最低端、低水位电极的最低端、中水位电极的最低端、高水位电极的最低端、高报警水位电极的最低端由低到高依次排列，所述低水位电极的最低端位于低水位线上，所述中水位电极的最低端位于目标水位线上，所述高水位电极的最低端位于高水位线上。

优选的：极限低水位电极、低报警水位电极、低水位电极、中水位电极、高水位电极、高报警水位电极的电极长度依次减小。

本实用新型相比现有技术，具有以下有益效果：

本实用新型所需的水位传感器为水位电极，电极长度与水位的对应关系清晰，无需调试；本实用新型通过6根电极将采集到的水位信息推送给主控mcu，主控mcu根据水位信息对给水变频器进行控制，由于6根电极价格远低于微差压变送器，因此本实用新型价格低廉。当锅炉蒸汽出量平稳时，主控mcu只需捕捉两次过冲事件，即可计算出匹配的给水变频器频率，响应速度快。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

一种燃油气蒸汽锅炉连续给水控制信号采集装置，如图1所示，包括水位测量筒1、极限低水位电极21、低报警水位电极22、低水位电极23、中水位电极24、高水位电极25、高报警水位电极26，其中，所述水位测量筒1由下到上依次设置有低水位线12、目标水位线11、高水位线13，所述极限低水位电极21、低报警水位电极22、低水位电极23、中水位电极24、高水位电极25、高报警水位电极26设置于水位测量筒1内，且所述极限低水位电极21的最低端、低报警水位电极22的最低端、低水位电极23的最低端、中水位电极24的最低端、高水位电极25的最低端、高报警水位电极26的最低端由低到高依次排列，所述低水位电极23的最低端位于低水位线12上，所述中水位电极24的最低端位于目标水位线11上，所述高水位电极25的最低端位于高水位线13上。极限低水位电极21、低报警水位电极22、低水位电极23、中水位电极24、高水位电极25、高报警水位电极26的电极长度依次减小。极限低水位电极21、低报警水位电极22、低水位电极23、中水位电极24、高水位电极25、高报警水位电极26均与主控mcu连接，所述主控mcu与给水变频器连接，主控mcu采用stm32f103vet6芯片或stm32f103zet6芯片。

如图1所示，采用6根电极组合测量水位。低水位电极23、中水位电极24、高水位电极25采集的信号为控制信号，极限低水位电极21、低报警水位电极22、高报警水位电极26采集的信号为报警保护用信号。

当水位低于“低水位线”时，主控mcu控制变频器以上限频率工作，并待水位升至“中水位线”时，切换为匹配频率工作。

当水位高于“高水位线”时，主控mcu控制变频器以下限频率工作，并待水位降至“中水位线”时，切换为匹配频率工作。

当水位从“中水位线”上升至“高水位线”时，定义为一次上冲事件；当水位从“中水位线”下降至“低水位线”时，定义为一次下冲事件。

连续给水控制的目的，就是要计算出给水变频器匹配的频率，使得给水量等于蒸汽出量，从而让水位稳定在“中水位线”附近，以保证锅炉平稳运行以及蒸汽品质。

主控mcu嵌入以下算法，主控mcu记录连续两次事件，根据两次事件组合，可以计算出当前匹配的给水变频器频率。

f1-事件1工作频率f2-事件2工作频率

t1-事件1持续时间t2-事件2持续时间

f0-匹配的工作频率

1.事件组合：上冲+上冲

(f1-f0)t1＝(f2-f0)t2

f0＝(f2t2-f1t1)/(t2-t1)

2.事件组合：上冲+下冲

(f1-f0)t1＝(f0-f2)t2

f0＝(f2t2+f1t1)/(t2+t1)

3.事件组合：下冲+下冲

(f0-f1)t1＝(f0-f2)t2

f0＝(f1t1-f2t2)/(t1-t2)

4.事件组合：下冲+上冲

(f0-f1)t1＝(f2-f0)t2

f0＝(f1t1+f2t2)/(t1+t2)

本装置只有6根水位电极采集水位信号，作为输入信号，属于开关量测量方式，电路简单。另需具备4-20ma变送输出功能，给水变频器响应此标准信号，对应输出频率0-50hz。由于锅炉水位始终会有一定的波动，为避免主控mcu的误动作，主控mcu须对测得锅炉水位进行必要的滤波处理，再结合水位变化的时间特性，根据上述公式，计算出当前匹配的给水频率，再经由变送输出电路，形成给水变频器的控制信号。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。