一种脉冲式流量精确测量与控制系统的制作方法

本实用新型涉及脉冲式流量测量技术领域，尤其涉及一种脉冲式流量精确测量与控制系统。

背景技术：

当前，在工业应用中，例如自来水净化厂、电厂、污水处理厂、石油化工厂等需要进行加药剂工艺，如加助剂、催化剂等。在加药剂工艺中，为了满足对所加药剂的控制，一般需要通过脉冲式计量泵来控制，脉冲式计量泵输送的流体形态即为脉冲式流量。

当前的脉冲式流量的测量与控制方案一般是普通流量计经过滤波平均处理或者直接按脉冲式的行程来计量和控制，其测量精度低、误差大；或者通过电子称或普通台秤直接秤量储剂罐，通过测量开始的总重和剩余的总重的方式测量流体的量，需多个储剂罐更换使用，储剂罐更换频繁，需要停止计量泵的运行，不能保证连续比例控制，且测量储剂罐所需的量程大，分度值大，不能测量瞬时数值较小的流量。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种脉冲式流量精确测量与控制系统，以解决当前通过电子称或普通台秤直接秤量储剂罐，通过测量开始的总重和剩余的总重的方式测量流体的量，需多个储剂罐更换使用，储剂罐更换频繁，需要停止计量泵的运行，不能保证连续比例控制，且测量储剂罐所需的量程大，分度值大，不能测量瞬时数值较小的流量的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种脉冲式流量精确测量与控制系统，包括计算控制模块、贮剂罐、脉冲式计量泵以及一测量旁路；所述脉冲式计量泵配有调节转速的变频器或远程控制的行程调节机构；所述贮剂罐的出口与所述脉冲式计量泵的入口通过并列设置的第一连接管路和第二连接管路连接；所述第一连接管路上设置有第一阀门；所述第二连接管路上设置有测量旁路入口控制装置和测量旁路出口阀门；所述测量旁路设置于所述测量旁路入口控制装置和测量旁路出口阀门之间；所述测量旁路包括一称重测量模块；所述称重测量模块包括一称重罐；所述计算控制模块分别与所述第一阀门、测量旁路入口控制装置、测量旁路出口阀门、称重测量模块连接，并通过一变频器或行程调节机构控制连接所述脉冲式计量泵。

进一步的，所述称重测量模块，还包括称重传感器、上连接金属软管、下连接金属软管；所述称重传感器与所述称重罐连接，用于感测称重罐中的液体介质重量；所述上连接金属软管连接所述称重罐的上端入口，并与所述测量旁路入口控制装置连接；所述下连接金属软管连接所述称重罐的下端出口，并与所述测量旁路出口阀门连接；所述计算控制模块与所述称重传感器连接。

此处，所述称重测量模块的水平位置高于所述贮剂罐的水平位置；所述测量旁路入口控制装置为能够远程控制启停的管道泵。

或者，所述称重测量模块的水平位置低于所述贮剂罐的水平位置；所述测量旁路入口控制装置为能够远程控制开启和关闭的第二阀门。

本实用新型实施例提供的一种脉冲式流量精确测量与控制系统，该系统包括计算控制模块、贮剂罐、脉冲式计量泵以及一测量旁路；所述脉冲式计量泵配有调节转速的变频器或远程控制的行程调节机构；所述贮剂罐的出口与所述脉冲式计量泵的入口通过并列设置的第一连接管路和第二连接管路连接；所述第一连接管路上设置有第一阀门；所述第二连接管路上设置有测量旁路入口控制装置和测量旁路出口阀门；所述测量旁路设置于所述测量旁路入口控制装置和测量旁路出口阀门之间；所述测量旁路包括一称重测量模块；所述称重测量模块包括一称重罐；所述计算控制模块分别与所述第一阀门、测量旁路入口控制装置、测量旁路出口阀门、称重测量模块连接，并通过一变频器或行程调节机构控制连接所述脉冲式计量泵。这样所述测量旁路入口控制装置和测量旁路出口阀门开启，脉冲式计量泵启动时，贮剂罐中的液体介质进入所述称重罐，并到达称重罐的一预设高液位；在液体介质到达称重罐的一预设高液位时，测量旁路入口控制装置关闭，使得称重罐中的液体介质被脉冲式计量泵抽出，并减少到达称重罐的一预设低液位；在液体介质减少到达称重罐的一预设低液位时，测量旁路入口控制装置重新开启，使得贮剂罐中的液体介质继续进入所述称重罐。这样，根据变频器的转速值和液体介质进入称重罐的时长即可确定液体介质在进入称重罐时的第一总流量；另外，根据称重测量模块可获取液体介质到达称重罐的预设高液位时的第一重量，和液体介质到达称重罐的预设低液位时的第二重量；从而，在一时间范围内根据单位时间两点测量值的差可以测量出脉冲式计量泵的流量，并根据所述第一重量、第二重量以及液体介质从所述预设高液位降低到所述预设低液位时的测量值的差的累积量计算确定液体介质未进入称重罐时的第二总流量；从而根据所述第一总流量和第二总流量求和确定所述液体介质的累计流量。本实用新型可以实现各种液体介质脉冲式流量的连续精确测量，可以实现脉冲式流量的远程监视和控制，并且整个测量模块与所测介质不直接接触，无复杂的机械结构部件，故障率低，可实现长周期稳定运行。本实用新型可以克服现有技术中不能保证连续比例控制，且测量储剂罐所需的量程大，分度值大，不能测量瞬时数值较小的流量的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种脉冲式流量精确测量与控制系统的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的一种脉冲式流量精确测量与控制系统的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的一种脉冲式流量精确测量与控制系统的结构示意图三；

图4为本实用新型实施例提供的一种脉冲式流量精确测量与控制系统的结构示意图四。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种脉冲式流量精确测量与控制系统，包括计算控制模块11、贮剂罐12、脉冲式计量泵13以及一测量旁路14；所述脉冲式计量泵配有调节转速的变频器21或远程控制的行程调节机构；所述贮剂罐12的出口与所述脉冲式计量泵13的入口通过并列设置的第一连接管路15和第二连接管路16连接；所述第一连接管路15上设置有第一阀门17；所述第二连接管路16上设置有测量旁路入口控制装置18和测量旁路出口阀门19；所述测量旁路14设置于所述测量旁路入口控制装置18和测量旁路出口阀门19之间；所述测量旁路14包括一称重测量模块20；所述称重测量模块20包括一称重罐201；所述计算控制模块11分别与所述第一阀门17、测量旁路入口控制装置18、测量旁路出口阀门19、称重测量模块20连接，并通过一变频器21控制连接所述脉冲式计量泵13。

值得说明的是，该计算控制模块11可以为微处理器、分布式控制系统(Distributed Control System，简称DCS)、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)或工控机(Industrial Personal Computer，简称IPC)等设备中的任意一种，但不仅局限于此。

所述测量旁路入口控制装置18和测量旁路出口阀门19开启，脉冲式计量泵13启动时，贮剂罐12中的液体介质进入所述称重罐201，并到达称重罐201的一预设高液位。该贮剂罐12的容积可以为0.1立方米。该脉冲式计量泵13的最小流量可以为1升/每小时。

在液体介质到达称重罐201的一预设高液位时，所述测量旁路入口控制装置18关闭，称重罐201中的液体介质被脉冲式计量泵13抽出，并减少到达称重罐201的一预设低液位。

在液体介质减少到达称重罐201的一预设低液位时，所述测量旁路入口控制装置18开启，使得贮剂罐12中的液体介质继续进入所述称重罐201。如此反复，即可形成多个工作循环(即液体介质的液位从预设高液位降低到预设低液位，再从预设低液位升高到预设高液位)。

通过本实用新型的上述系统结构，即可根据变频器21的转速值和液体介质进入称重罐的时长，确定液体介质在进入称重罐201时的第一总流量。之后，根据称重测量模块20获取液体介质到达称重罐201的预设高液位时的第一重量，和液体介质到达称重罐201的预设低液位时的第二重量；在一时间范围内根据单位时间两点测量值的差可以测量出脉冲式计量泵的流量，并根据所述第一重量、第二重量以及液体介质从所述预设高液位降低到所述预设低液位时的测量值的差的累积量计算确定液体介质未进入称重罐时的第二总流量。最终根据所述第一总流量和第二总流量求和确定所述液体介质的累计流量。

进一步的，如图2所示，所述称重测量模块20，还可以包括称重传感器202、上连接金属软管203、下连接金属软管204。所述称重传感器202与所述称重罐201连接，可以感测称重罐201中的液体介质重量；该上连接金属软管203连接所述称重罐201的上端入口，并与所述测量旁路入口控制装置18连接；所述下连接金属软管204连接所述称重罐201的下端出口，并与所述测量旁路出口阀门19连接；所述计算控制模块11与称重传感器202连接。

此处，如图3所示，该称重测量模块20的水平位置高于所述贮剂罐12的水平位置，则测量旁路入口控制装置18可以为能够远程控制启停的管道泵181。

或者，如图4所示，该称重测量模块20的水平位置低于所述贮剂罐12的水平位置，则测量旁路入口控制装置18可以为能够远程控制开启和关闭的第二阀门182。

本实用新型实施例提供的一种脉冲式流量精确测量与控制系统，该系统包括计算控制模块、贮剂罐、脉冲式计量泵以及一测量旁路；所述脉冲式计量泵配有调节转速的变频器或远程控制的行程调节机构；所述贮剂罐的出口与所述脉冲式计量泵的入口通过并列设置的第一连接管路和第二连接管路连接；所述第一连接管路上设置有第一阀门；所述第二连接管路上设置有测量旁路入口控制装置和测量旁路出口阀门；所述测量旁路设置于所述测量旁路入口控制装置和测量旁路出口阀门之间；所述测量旁路包括一称重测量模块；所述称重测量模块包括一称重罐；所述计算控制模块分别与所述第一阀门、测量旁路入口控制装置、测量旁路出口阀门、称重测量模块连接，并通过一变频器或行程调节机构控制连接所述脉冲式计量泵。这样所述测量旁路入口控制装置和测量旁路出口阀门开启，脉冲式计量泵启动时，贮剂罐中的液体介质进入所述称重罐，并到达称重罐的一预设高液位；在液体介质到达称重罐的一预设高液位时，测量旁路入口控制装置关闭，使得称重罐中的液体介质被脉冲式计量泵抽出，并减少到达称重罐的一预设低液位；在液体介质减少到达称重罐的一预设低液位时，测量旁路入口控制装置重新开启，使得贮剂罐中的液体介质继续进入所述称重罐。这样，根据变频器的转速值和液体介质进入称重罐的时长即可确定液体介质在进入称重罐时的第一总流量；另外，根据称重测量模块可获取液体介质到达称重罐的预设高液位时的第一重量，和液体介质到达称重罐的预设低液位时的第二重量；从而，在一时间范围内根据单位时间两点测量值的差可以测量出脉冲式计量泵的流量，并根据所述第一重量、第二重量以及液体介质从所述预设高液位降低到所述预设低液位时的测量值的差的累积量计算确定液体介质未进入称重罐时的第二总流量；从而根据所述第一总流量和第二总流量求和确定所述液体介质的累计流量。本实用新型可以实现各种液体介质脉冲式流量的连续精确测量，可以实现脉冲式流量的远程监视和控制，并且整个测量模块与所测介质不直接接触，无复杂的机械结构部件，故障率低，可实现长周期稳定运行。本实用新型可以克服现有技术中不能保证连续比例控制，且测量储剂罐所需的量程大，分度值大，不能测量瞬时数值较小的流量的问题。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。