大型氦制冷机螺杆压缩机组除油系统工作时间的计时方法
【专利摘要】本发明所公开了一种用于大型氦制冷机螺杆压缩机组除油系统工作时间的计时方法和计时器，计时方法利用单片机对经过压缩机除油系统的氦气的流量传感器进行采集并且实时显示和记录，同时具有报警功能；计时器包括设置于压缩机除油系统管道上的流量计，采集流量计输出信号的采集电路，单片机和显示电路和报警电路，采集电路的输入端接流量计的输出端，采集电路的输出端接单片机的数/模转换口，显示电路和报警电路与单片机连接。本发明根据流过除油系统的流量的大小，计算除油系统的工作时间，更加有效的提高除油系统设备的使用率，确保大型氦制冷机系统的稳定运行和关键设备的安全性。
【专利说明】大型氦制冷机螺杆压缩机组除油系统工作时间的计时方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种大型氦螺杆压缩机除油系统的工作时间计时方法和计时器，特别用于大型氦制冷机系统的螺杆压缩机除油系统工作时间显示和记录的一种电子控制计时器。
【背景技术】
[0002]在大型氦制冷机系统中普遍要求使用高纯度的氦气，而压缩氦气中杂质的来源主要有:补充氦气中的杂质；反扩散带来的影响；新安装的管道内壁面放气；润滑油放气；吸附器再生不彻底时导致的放气；使用湿式气柜时杂质渗入氦气；压缩机润滑油带来的污染；另外还有系统内残存和运行时产生的固体颗粒等。压缩机除油系统的功能就是去除压缩氦气中的油、水和固体颗粒，是氦制冷机系统中的关键部分，它的运行状况直接影响到氦气的液化阶段各设备包括透平膨胀机在内的工作效率，除油净化处理不彻底将会直接使氦制冷机运行的能耗增大或者导致制冷机故障。一般大型氦制冷系统中螺杆压缩机组除油系统包括以下工艺过程:(I)机械式分离法及凝聚式分离法分级除油；(2)活性炭吸附除油法；(3)采用分子筛等进行出水干燥；(4)对固体粉尘进行过滤。除油系统中的油气分离器滤芯、活性炭和分子筛等都是易耗品，有着固定的寿命，到达一定的寿命周期时，不及时更换就会影响到整个除油系统的性能。目前现有技术中大多数除油系统没有配备相应的计时器，一般只是根据压机运行时间来估计除油系统的运行时间，然后更换相关设备。这样存在一个问题，压机运行时间并不完全等于除油系统的时间，另外压机运行时，也不完全就是满负载运行，从而造成计时不准确，这样就会导致过早或者滞后更换相关除油净化设备，造成不必要的损失。
【发明内容】
[0003]本发明主要目的在于提供一种大型氦制冷机螺杆压缩机组除油系统的工作时间的计时方法和计时器，能够实时显示质量流量、工作时间和记录总工作时间并且具有智能报警的功能。
[0004]本发明解决其技术问题而采用的技术方案是:
大型氦制冷机螺杆压缩机组除油系统工作时间的计时方法，在氦制冷机系统运行时，利用流量计测量流量，单片机通过AD采样功能采集流量信号，在单片机内对流量信号进行计算处理，同时对有效时间进行记录，还可以通过报警电路进行报警控制；具体包括以下步骤:
(1)采集当前的流量值，读取单片机EPPROM中的时间值，并以此时间为起点开始计时；
(2)当前流量值小于最大流量值时，按照当前流量与最大流量的比值计算有效时间，然后根据有效时间进行时间统计；
(3)如果流量值等于最大流量值时，直接进行时间统计；
(4)判断时间值是否大于报警值，如果大于报警值，发出报警信号，停机更换相应的设备。
[0005]大型氦制冷机除油系统工作时间的计时器，其特征在于:包括装在管道上的流量计、将所述流量计的输出信号进行采集的采集电路以及单片机和显示电路、报警电路，所述的采集电路的输入端接所述的流量计的输出端，采集电路的输出端接所述的单片机的数/模口，显示电路和报警电路分别与单片机联接，报警电路的输出端接用户终端。
[0006]所述的大型氦制冷机除油系统工作时间的计时器，其特征在于:所述的显示电路为与所述的单片机显示输出口联接的显示器的驱动电路。
[0007]所述的大型氦制冷机除油系统工作时间的计时器，其特征在于:所述的报警电路联接单片机的输出，同时可以进行报警参数的设置，报警电路的输出端联接用户终端，所述的用户终端可以是过程监控的上位机系统，操作员可以通过过程监控系统的操作员站了解到报警情况。
[0008]本发明的积极效果是:
本发明在制冷机系统工作的时候，根据流过除油系统的流量的大小，计算除油系统的工作时间，根据系统流经的流量大小来记录除油系统的工作时间，同时可以通过报警电路，根据各个部件的有效寿命，设置报警信号，及时发送给上位机系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明方法流程图。
[0010]图2本发明大型制冷机氦制冷机螺杆压缩机组除油系统的工作时间计时器系统框图。
[0011]图3本发明单片机内软件工作流程图。
【具体实施方式】
[0012]如图2所示，一种用于大型氦制冷机螺杆压缩机组除油系统工作时间的计时器，包括设置于管道上的流量计1、将所述流量计I的信号进行采集的采集电路2以及单片机3和显示电路4和报警电路5，通过报警电路5设置报警参数，控制报警输出。采集电路2的输入端接所述的流量计I的输出端，采集电路2的输出端接所述的单片机3的数/模口，显示电路4和报警电路5分别与单片机3连接，报警电路5的输出端接用户终端6 ;显示电路4为与所述的单片机3显示输出口联接的显示器7的驱动电路。单片机3可以进行数据处理，可以根据流量值进行计时优化，从而更加有效的统计时间。报警电路5可以根据不同的设备，设定报警时间阈值，将报警信息发给用户终端6，所述用户终端6可以为过程监控系统的上位机系统。操作员可以通过上位机系统了解到报警情况，及时采取相应的预案措施，避免设备发生故障。
[0013]如图1所示，一种大型氦制冷机螺杆压缩机组除油系统工作时间的计时方法，在制冷机系统运行时，利用流量计测量流量，利用单片机AD采样功能采集流量信号，在单片机内对流量信号进行处理，从而记录有效工作时间。采集当前的流量信号，并显示流量值，读取单片机ERPROM中的时间值并以此为起点开始计时。根据最大流量值，计算有效时间，最后累计计时，可以直观显示和存储除油系统工作的总时间，同时可以根据设定值，进行智能报警，提示更换相应的部件等。具体包括以下步骤: (1)采集当前的流量值，读取单片机EPPROM中的时间值，并以此时间为起点开始计时；
(2)当前流量值小于最大流量值时，按照当前流量与最大流量的比值计算有效时间，然后根据有效时间进行时间统计；
(3)如果流量值等于最大流量值时，直接进行时间统计；
(4)判断时间值是否大于报警值，如果大于报警值，发出报警信号，停机更换相应的设备。
[0014]如图3所示，当氦制冷机开始运行时，单片机进行初始化，读入EPPROM时间，开始计时，对当前流量计的输出数据进行采集，在单片机内进行A/D转换，根据流量大小记录有效时间，并将流量值和时间显示在显示器上，将时间计入存储器内；同时输出给报警电路，根据报警设定值，发出报警信号给用户终端。用户根据报警信号做出相应的处理。
【权利要求】
1.大型氦制冷机螺杆压缩机组除油系统工作时间的计时方法，在氦制冷机系统运行时，利用流量计测量流量，单片机通过AD采样功能采集流量信号，在单片机内对流量信号进行计算处理，同时对有效时间进行记录，还可以通过报警电路进行报警控制；具体包括以下步骤: (1)采集当前的流量值，读取单片机EPPROM中的时间值，并以此时间为起点开始计时； (2)当前流量值小于最大流量值时，按照当前流量与最大流量的比值计算有效时间，然后根据有效时间进行时间统计； (3)如果流量值等于最大流量值时，直接进行时间统计； (4)判断时间值是否大于报警值，如果大于报警值，发出报警信号，停机更换相应的设备。
2.大型氦制冷机除油系统工作时间的计时器，其特征在于:包括装在管道上的流量计、将所述流量计的输出信号进行采集的采集电路以及单片机和显示电路、报警电路，所述的采集电路的输入端接所述的流量计的输出端，采集电路的输出端接所述的单片机的数/模口，显示电路和报警电路分别与单片机联接，报警电路的输出端接用户终端。
3.根据权利要求2所述的大型氦制冷机除油系统工作时间的计时器，其特征在于:所述的显示电路为与所述的单片机显示输出口联接的显示器的驱动电路。
4.根据权利要求2所述的大型氦制冷机除油系统工作时间的计时器，其特征在于:所述的报警电路联接单片机的输出，同时可以进行报警参数的设置，报警电路的输出端联接用户终端，所述的用户终端可以是过程监控的上位机系统，操作员可以通过过程监控系统的操作员站了解到报警情况。
【文档编号】F04C28/28GK103821720SQ201410071971
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】胡良兵, 庄明, 周芷伟, 盛林海 申请人:中国科学院等离子体物理研究所