一种高压水射流自动调压安全系统及其自动调压方法与流程

本专利涉及高压水射流领域，特别涉及一种高压水射流自动调压安全系统。

背景技术：

目前高压水射流的调压安全系统通常有调压阀、安全阀、爆破阀三种方式。第一种是通过调压阀来调节高压水射流系统压力，当系统压力超过预置值时，调压阀会部分开启泄流，以调节高压水射流系统压力；但阀座和阀芯在高速流体的冲刷和气蚀作用下会很快损坏，使用寿命很短。第二种是通过安全阀来保护高压水射流系统，当系统压力超过安全压力时，安全阀会开启，泄流降压，保护高压水射流系统；但阀座和阀芯使用寿命很短。第三种是采用爆破阀来保护高压水射流系统，当系统压力超过安全压力时，爆破阀的爆破片会爆破，泄流降压，保护高压水射流系统；但爆破片是一次性的，需要及时更换。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种高压水射流自动调压安全系统，采用负反馈自动控制系统来调节压力，变频器控制高压水泵的输出流量，既能达到自动调节系统压力的目的，又能在系统压力超过安全压力时，自动关闭高压水泵，确保高压水射流系统安全。

本发明所采用的技术方案是：一种高压水射流自动调压安全系统，包括由依次连接在中央处理器上的变频器、电机、高压水泵、高压水射流喷嘴和压力传感器构成的负反馈自动控制系统，压力传感器将测得的系统压力值反馈给变频器，形成负反馈系统；变频器控制电机的转速和高压水泵的输出流量。

进一步地，压力传感器连接在高压水泵上或在高压水泵和高压水射流喷嘴两者之间。

进一步地，变频器还连接电源，同时高压水泵连接水源。

使用上述的高压水射流自动调压安全系统的自动调压方法，至少包括如下步骤：

首先，中央处理器发给变频器某个预置压力P预，变频器按照预置压力P预调节电机的转速，进而调节高压水泵的输出流量，最终通过高压水射流喷嘴，调节高压水射流系统压力，使其达到预置压力P预；

同时，压力传感器实时检测系统压力值P测，并将该压力值P测依次反馈到变频器和中央处理器中；

最后，变频器内的处理器将压力值P测与预置压力P预进行比较，采用PID算法实时调节电机的转速和高压水泵的输出流量，进而通过高压水射流喷嘴，调节高压水射流系统压力，保持为预置压力P预。

进一步地，当安全系统压力P测超过安全压力时，中央处理器会向变频器发出停止信号，变频器停止电机和高压水泵运转，确保高压水射流系统安全。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）采用变频器调节高压水射流系统压力，电机只需在额定电流下就可启动，电流平滑无冲击，减少了启动电流对电机及电网的冲击，延长电机使用寿命。压力可任意调节，运行平稳，整个控制系统简单化。

（2）采用负反馈系统调节系统压力，控制精度高，系统运行稳定。

附图说明

图1为一种高压水射流自动调压安全系统的一个实施例的原理框图；

图2为图1的自动调压安全系统自动调压的方法流程图；

其中：1-中央处理器，2-变频器，3-电机，4-高压水泵，5-高压水射流喷嘴，6-压力传感器，7-电源，8-水源。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

实施例1

如图1所示， 一种高压水射流自动调压安全系统，包括由依次连接在中央处理器1上的变频器2、电机3、高压水泵4、高压水射流喷嘴5和压力传感器6构成的负反馈自动控制系统，压力传感器6将测得的系统压力值反馈给变频器2，形成负反馈系统，变频器2进而控制电机3的转速和高压水泵4的输出流量。

在上述实施例中，压力传感器6连接在高压水泵4上或在高压水泵4和高压水射流喷嘴5两者之间，可以更好地测量整个高压水射流系统的压力值，进而保证其具有较好的精度。

在上述实施例中，变频器2还连接电源7，同时高压水泵连接水源8。

实施例2

同样如图1所示，一种高压水射流自动调压安全系统，由中央处理器1、变频器2、电机3、高压水泵4、高压水射流喷嘴5、压力传感器6构成。其在具体工作时，其具体实现方法如下：中央处理器1发给变频器2某个预置压力，由变频器2调节电机3的转速，调节高压水泵4的输出流量，通过高压水射流喷嘴5，调节系统压力，使其达到预置压力。压力传感器6实时检测系统压力，并反馈到变频器2内的处理器中，变频器2内的处理器将压力值与预置压力进行比较，采用PID算法实时调节电机3的转速，调节高压水泵4的输出流量，通过高压水射流喷嘴5，调节系统压力，使其保持预置压力。当系统压力超过安全压力时，中央处理器1会向变频器2发出停止信号，变频器2停止电机3和高压水泵4运转，确保高压水射流系统安全。

实施例3

如图2所示，使用上述的高压水射流自动调压安全系统的自动调压方法，至少包括如下步骤：

首先，如S1所示，中央处理器发给变频器某个预置压力P预，变频器按照预置压力P预调节电机的转速，进而调节高压水泵的输出流量，最终通过高压水射流喷嘴，调节高压水射流系统压力，使其达到预置压力P预；

同时，如S2所示，压力传感器实时检测系统压力值P测，并将该压力值P测反馈到变频器和中央处理器中；

最后，如S3和S4所示，变频器内的处理器将压力值P测与预置压力P预进行比较，进而实现步骤S6，采用PID算法实时调节电机的转速和高压水泵的输出流量，进而通过高压水射流喷嘴，调节高压水射流系统压力，使其保持为预置压力P预，进而保证高压水射流的安全性能。

在上述实施例中，如S5所示，当安全系统压力P测超过安全压力时，中央处理器会向变频器发出停止信号，变频器停止电机和高压水泵运转，确保高压水射流系统安全。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。