专利名称：具有超声波清洗模糊控制功能的陶瓷过滤机的制作方法
技术领域：
具有超声波清洗模糊控制功能的陶瓷过滤机技术领域[0001]本实用新型涉及陶瓷过滤机，尤其涉及具有超声波清洗模糊控制功能的陶瓷过滤机。
背景技术：
[0002]陶瓷过滤机是一种新型高效、节能低耗的液固分离设备，广泛应用于石化、医药、 矿山、环保等行业，具有自动化程度高，过滤效率高，滤饼水分低，脱水成本低等优点。其产量大，节能效果显著，操作维护劳动强度低，滤液清澈透明，无环境污染，水资源可回用，具有显著的经济效益和社会效益。[0003]陶瓷过滤机主要由以下组件构成清洗槽盛放待洗陶瓷板，并可安装加热装置； 超声波换能器将电能转换成机械能；超声波发生器为换能器提供所需超声电源。超声波清洗的作用机理主要是换能器在清洗液中将超声波发生器输出的高频电能转换成机械能，引起超声振动，使清洗液中产生了“空化作用”。使之不断地产生大量微小的气泡并瞬间破裂，每个气泡的破裂都会产生数百度的高温和近千个大气压的强大冲击波，产生了强大机械力将陶瓷过滤板上黏附的各种杂质、污垢层等物质剥落、剥离、分散、乳化和脱落，从而将陶瓷过滤板表面冲刷干净。[0004]陶瓷过滤机的核心是陶瓷过滤板，陶瓷过滤板在正常使用八个小时后就必须进行清洗再生，其清洗再生至关重要，它的清洗效果直接影响到陶瓷过滤机的产能指标和脱水性能，传统的PLC控制的陶瓷过滤机采用的是常规超声波清洗，是用量化的固定程序，清洗程序一经设定，便不再更改。清洗程序不能根据陶瓷过滤机清洗工况随时作及时相应的调整，具体表现为以下几方面[0005](1)不能根据被清洗陶瓷过滤板脏污的性质和程度，控制清洗槽体的水位高低、主轴的转速快慢；并且不能判断使用何种清洗方式，何种类型和何种性质的清洗剂，同时又不能控制清洗剂的数量和浓度。[0006](2)不能根据被清洗陶瓷过滤板微孔堵塞的具体情况，调整超声波清洗的频率、功率和清洗时间。[0007](3)不能根据环境温度的变化，调整清洗槽体内清洗液的温度。[0008](4)不能根据排出的清洗液的具体情况，决定漂洗次数。[0009](5)不具备智能控制的优点和特点，操作工人劳动强度大，响应速度慢。[0010]基于上述原因，现有陶瓷过滤机的清洗效果不够理想，效率较低、适应能力差，控制不精确，功能单一，自动化程度低。实用新型内容[0011]针对现有陶瓷过滤机存在的上述问题，申请人经过深入研究改进，提供一种具有超声波清洗模糊控制功能的陶瓷过滤机，将模糊控制技术应用到陶瓷板的超声清洗上，使超声清洗由简单的“能洗”，发展到具有高洗净度、低损伤率、智能化、节水节能等高层次功能，满足了人们日益提高的高标准固液脱水分离要求，经济实用、成效显著。本实用新型的技术方案如下一种具有超声波清洗模糊控制功能的陶瓷过滤机，包括陶瓷过滤机组，在陶瓷过滤机的清洗槽内设置液位传感器、水温传感器和清洗剂传感器，在陶瓷过滤机的排水管路上设置光电传感器，在陶瓷过滤机的陶瓷过滤板表面设置脏污传感器；所述液位传感器、水温传感器、清洗剂传感器、光电传感器以及脏污传感器分别与模糊通用可编程控制器通过电信号连接。其进一步的技术方案为所述模糊通用可编程控制器安装于陶瓷过滤机的电控柜中。本实用新型的有益技术效果是本实用新型采用模糊控制，能根据清洗工况的变化在一定程度上及时相应的调整，具有人工智能控制的优点和特点。并且清洗过程能及时监控，响应速度迅速，控制精确，自动化程度很高。因此清洗效果很理想，耗电减少，效率提高、节水节能，比传统的PLC控制清洗操作更加精确，更加适用、响应速度快、适应能力强、 自动化程度大大提高。
图1是本实用新型的结构图。附图标记说明1、陶瓷过滤机；2、陶瓷过滤板；3、超声波清洗盒(两侧面安装有换能头)；4、清洗槽；5、电加热器；6、清洗剂液管路；7、排液管路；8、电控柜；9、模糊通用可编程控制器；10、输出继电器；11、液位传感器；12、水温传感器；13、脏污传感器；14、光电传感器；15、清洗剂传感器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做进一步说明。如图1所示，本实用新型的陶瓷过滤机1的主体结构与现有技术相同，其机座上具有一个转子，转子由主轴、主轴上的多级陶瓷过滤板2、多级陶瓷过滤板2上的超声波清洗盒3、通入转子的清洗液管路6组成。转子下方设有一个清洗槽4，清洗槽4内安装电加热器5，清洗槽4底部具有排液管路7。机座一端安装有电控柜6，电控柜6上安装有输出继电器10。本实用新型的改进在于在陶瓷过滤机1的清洗槽4内设置液位传感器11、水温传感器12和清洗剂传感器15，在排水管路7上设置光电传感器14，在陶瓷过滤板表面设置脏污传感器13。将液位传感器11、水温传感器12、清洗剂传感器15、光电传感器14以及脏污传感器13分别与与电控柜8中的模糊通用可编程控制器9电信号连接。工作原理如下各种传感器1广15的作用相当于人的手、眼、耳等感觉器官，用来采集各部分的相关信息，可自动检测陶瓷过滤板的脏污程度、液位高低、洗涤液温度等，并将这些信息转换成电信号输入模糊控制器。其中，液位传感器11可测定清洗槽4内液位的高低。水温传感器12可测定清洗槽4内清洗液的温度。脏污传感器13可测定被洗陶瓷过滤板2是否洗净，并判断陶瓷过滤板2脏污的性质和程度。光电传感器14可测定排出的清洗液的透光率，判断清洗液的性质和浓度。清洗剂传感器15可测定清洗槽4内清洗剂的浓度和性质。[0023]当模糊通用可编程控制器9接收到从各路传感器1广15传来的相关信息后，经过模糊通用可编程控制器9计算分析判定后，按照输入数值的不同分成各种不同的档次，如水温分五档(最低、低、中、高、最高)；陶瓷过滤板脏污程度分五档(最轻、轻、一般、严重、最严重)；超声频率分五档(最低频、低频、标准、高频、最高频)；超声功率分五档(最低功率、低功率、标准、强功率、最强功率)，所分的档次越多，洗涤的精度越高，但会增加推理规则。根据推理规则来自动选择出最恰当的最佳矿槽水位、清洗方式、清洗时间、漂洗次数、清洗动作、适量和适型的清洗剂等参数，并执行最佳的模糊清洗程序。[0024]推理规则就是把人类清洗的模糊经验数字化。如果脏污程度轻，且水温高，就会用低的功率，清洗时间短等。将很多类似的经验规则化，就形成了推理规则。在具体应用的时， 根据不同的输入组合，采用不同的规则就可以了。[0025]陶瓷过滤板洗净度的检测是通过水的透明度来判断的。在排液管路放水阀处安装一对发光元件和光敏器件装置，检测出清洗液透明度以实现模糊判断陶板脏污程度、性质及漂洗干净度。[0026]模糊通用可编程控制器9通常由模糊化、模糊控制逻辑推理库、解模糊等单元组成。模糊控制模块由一块微处理器组成，具有储存和计算能力，存贮着模拟熟练工人操作超声波清洗陶瓷板经验编辑成的一套模糊逻辑理论设计的控制规则和推理程序，自动进行判断和处理，还具有学习、记忆和寻优的“人工智能”。进行数据处理，形成模糊量指令，再运用模糊控制规则作出模糊决策，并向超声波清洗机发出执行控制信息，并随时调整这些运行参数，以达到最佳的洗涤效果，最后完成整个智能化超声清洗操作过程。[0027]模糊计算方法以模糊集理论为基础，有诸如模糊信息检索、模糊识别、模糊聚类等许多广泛的应用。能使陶瓷过滤板达到最佳洗涤效果，并且对陶瓷过滤板损伤率尽量降低、 漂洗性能尽量提高。[0028]无论控制形式如何变化，本实用新型最终的目的是确保其清洗效果，包括陶瓷过滤板洗净性能(洗净度)、对陶瓷过滤板的磨损率(损伤率)、漂洗性能(漂洗比)等。[0029]决定超声清洗效果的主要因素为陶瓷过滤板的脏污程度、超声波的功率、超声波的频率、液体的温度、洗涤剂、清洗方法等，具体说明如下[0030]1、清洗温度一般来说，超声波在40°C 50°C时的空化效果最好，水温越高，清洗效果相对要好；通常实际应用电加热器加热洗涤水，控制水温在50°C 60°C左右。[0031]2、超声波功率超声波功率越大，功率密度越高，空化效果越强，清洗速度越快，清洗效果越好，但是功率过高对陶瓷过滤板损伤程度增加。[0032]3、超声波频率超声波频率越低，在液体中产生的空化越容易，产生的力度越大， 作用力也越强，适用于陶瓷过滤板(粗、脏)初洗。频率高则超声波方向性强，适用于精细的陶瓷过滤板清洗。[0033]4、清洗剂主要有化学溶剂、酸清洗剂两类。清洗剂的化学溶解作用，可以加速超声清洗效果，超声波清洗是物理作用，两种作用相结合，以对陶瓷过滤板进行充分、彻底的清洗。而超声可以加速化学清洗剂对污垢的溶解过程，化学力与物理力相结合，可大大加速清洗过程。[0034]模糊通用可编程控制器9在工作时，虽从各个传感器1广15获得的信息，存在着许5多不确定的因素，但经模糊推理程序控制，都能以确定的因素参与运作。 以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种具有超声波清洗模糊控制功能的陶瓷过滤机，包括陶瓷过滤机组，其特征在于 在陶瓷过滤机的清洗槽内设置液位传感器、水温传感器和清洗剂传感器，在陶瓷过滤机的排水管路上设置光电传感器，在陶瓷过滤机的陶瓷过滤板表面设置脏污传感器，所述液位传感器、水温传感器、清洗剂传感器、光电传感器以及脏污传感器分别与模糊通用可编程控制器通过电信号连接。
2.根据权利要求1所述具有超声波清洗模糊控制功能的陶瓷过滤机，其特征在于所述模糊通用可编程控制器安装于陶瓷过滤机的电控柜中。
专利摘要本实用新型公开一种具有超声波清洗模糊控制功能的陶瓷过滤机，包括陶瓷过滤机组，在陶瓷过滤机的清洗槽内设置液位传感器、水温传感器和清洗剂传感器，在陶瓷过滤机的排水管路上设置光电传感器，在陶瓷过滤机的陶瓷过滤板表面设置脏污传感器，所述液位传感器、水温传感器、清洗剂传感器、光电传感器以及脏污传感器分别与模糊通用可编程控制器通过电信号连接。本实用新型采用模糊控制，能根据清洗工况的变化迅速及时调整，清洗过程能及时监控，响应速度快，控制精确，自动化程度很高。因此清洗效果很理想，耗电减少，效率提高、节水节能。
文档编号B01D33/80GK202289655SQ20112037424
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者何卫平, 冯家迪, 王开厦 申请人:江苏省宜兴非金属化工机械厂有限公司