体积管水标自动控制系统的制作方法

体积管水标自动控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了体积管水标自动控制系统，包括与体积管连接的体积管水标，所述体积管水标为两套通过并联管相互连接的液体收集装置，所述两套相互连接的液体收集装置又同时通过总管并联于体积管，所述每套液体收集装置均向上引出一大管和一小管且均连接并联管，其中大管上设置电动阀，小管上设置电磁阀，所述电动阀和电磁阀均连接系统控制器。所述系统控制器包括PLC主控器以及连接在PLC主控器上的输入输出模块和模拟量输出模块，所述电动阀与输入输出模块连接，所述电磁阀与模拟量输出模块连接。本实用新型能有效地避免人为因素造成的换向操作不及时导致的泡沫较多或数据无法采集的现象，从而大幅度提高体积管水标的效率和准确性。
【专利说明】体积管水标自动控制系统【技术领域】
[0001]本实用新型涉及体积管水标定过程中标准罐换向器的自动切换装置，具体地说是体积管水标自动控制系统。
【背景技术】
[0002]体积管是一根内表面经过精密加工的有一定长度的圆管，是由计量段位移器(活塞或球)、能精确测定位移器位置的检测开关和附属设备所组成。体积管主要是检定容积式流量计的标准装置，其标准值的准确与否取决于体积管水标定环节。体积管水标是指通过一定的设备和控制系统将体积管标准管段的液体置换至更高一级的标准容器中确定容积值的过程。
[0003]体积管水标过程的精细化是决定量值传递准确与否的关键，体积管水标合格的标准是需连续三次标定数据的重复性不大于0.02%的要求。经过多年的体积管检定经验结合实际调研，发现体积管的水标过程存在的主要问题有:(I)人工操作体积管水标换向，人为因素影响较大，极易造成误操作导致体积管水标失败；(2)手工操作无法做到流量的精确控制，如果流量过大就会造成标准罐内气泡较多，使得标定数据偏大；流量较小时就会使得标定效率较低。

【发明内容】

[0004]本实用新型的目的在于提供体积管水标自动控制系统，针对体积管检定过程中，标准罐换向器依靠 人工手动换向存在的不足，结合自动控制技术的应用，实现换向器的自动换向。它能有效地避免人为因素造成的换向操作不及时导致的泡沫较多或数据无法采集的现象，从而大幅度提高体积管水标的效率和准确性。
[0005]为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，体积管水标自动控制系统，包括与体积管连接的体积管水标，所述体积管水标为两套通过并联管相互连接的液体收集装置，所述两套相互连接的液体收集装置又同时通过总管并联于体积管，所述每套液体收集装置均向上引出一大管和一小管且均连接并联管，其中大管上设置电动阀，小管上设置电磁阀，所述电动阀和电磁阀均连接系统控制器。
[0006]所述系统控制器包括PLC主控器以及连接在PLC主控器上的输入输出模块和模拟量输出模块，所述电动阀与输入输出模块连接，所述电磁阀与模拟量输出模块连接。
[0007]所述液体收集装置为二等标准金属罐，所述金属罐的底部设置有底阀。
[0008]所述液体收集装置上端设置液位计，所述液位计与PLC主控器连接，液位计将液位信号传递给PLC主控器。
[0009]所述体积管与液体收集装置之间的总管上还设置流量计，所述流量计与系统控制器的PLC主控器连接，所述流量计将脉冲信号传递给PLC主控器。
[0010]所述PLC主控器为CPU224，所述输入输出模块为EM223，所述模拟量输出模块为EM232。[0011]相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:
[0012](I)由传统的体积管水标手动操作实现了自动化控制，避免了体积管水标过程中的人为影响，提高了计量的准确度和检定效率；
[0013](2)电压式液位传感器具有精度高、反应灵敏等特点，较好的适应了水液面的精确判定；
[0014](3)自动控制系统中加入了变频式电动阀设计，通过流量信号对标准罐内的液位进行准确判定后，通过电动阀合理的调节流量的大小，保证标准罐内因液体冲击造成的气泡量较少，减小了读数误差；
[0015](4)本装置操作简单，易维护，性能可靠、环保，在工业计量系统领域内具有较大的推广价值。
【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的体积管水标换向结构示意图；
[0017]图2为系统控制原理图
[0018]图中:1 一电磁阀；2 —电动阀；3—液位计。
【具体实施方式】
[0019]有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合【专利附图】

【附图说明】如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。
[0020]图1中A、B为二等标准金属罐；二等标准金属罐为液体收集装置；A、B两个金属罐管线上分别配有电磁阀1、电动阀2、液位计3，当开始标定时，开启电动阀，此时水流较大且电磁阀处于关闭状态，当液体即将充满金属罐时，为防止液体外溅，电动阀2关闭，电磁阀I开启，当液体充至罐体一定程度时(信号由液位计提供)，换向器自动换向。图2中主控制单元为CPU224 ;EM223为输入输出模块，控制电动阀的开闭；EM232为模拟量输出模块，控制电磁阀的开闭。
[0021]如图1-2所示，体积管水标自动控制系统，包括与体积管连接的体积管水标，所述体积管水标为两套通过并联管相互连接的液体收集装置，所述两套相互连接的液体收集装置又同时通过总管并联于体积管，所述每套液体收集装置均向上引出一大管和一小管且均连接并联管，其中大管上设置电动阀，小管上设置电磁阀，所述电动阀和电磁阀均连接系统控制器。所述系统控制器包括PLC主控器以及连接在PLC主控器上的输入输出模块和模拟量输出模块，所述电动阀与输入输出模块连接，所述电磁阀与模拟量输出模块连接。所述液体收集装置为二等标准金属罐，所述金属罐的底部设置有底阀。所述液体收集装置上端设置液位计，所述液位计与PLC主控器连接，液位计将液位信号传递给PLC主控器。所述体积管与液体收集装置之间的总管上还设置流量计，所述流量计与系统控制器的PLC主控器连接，所述流量计将脉冲信号传递给PLC主控器。所述PLC主控器还连接工控机，在上位工控机的操控下，实现了换向器的自动换向操作。
[0022]体积管水标过程中，通过换向器切换标准金属罐来连续计量由体积管置换器置换出的水，以此来检定体积管的合格与否。体积管标定时，当水灌装到金属罐A —定位置时，由下位机PLC读取液位计检测信号、流量计信号，并控制关闭电动阀(管径较大)，同时将管径较小的电磁阀打开，以减少水的冲击(水流大易产生气泡)；待液体达到金属罐A的预定值，系统自动将换向器换入金属罐B (底阀关闭状态)，同时将金属罐A放空，依次重复切换，直至全部排出体积管标准段的液体，完成一次体积管的水标定。
[0023]体积管水标换向自动控制系统能够解决以上存在的不足，并能够实现自动控制仅器的便携式携带，大大提高了水标自动化水平和准确度。
[0024]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非用以限定本实用新型的专利范围，其他运用本实用新型的专利精神的等效变化，均应俱属本实用新型的专利范围。
【权利要求】
1.体积管水标自动控制系统，包括与体积管连接的体积管水标，其特征在于，所述体积管水标为两套通过并联管相互连接的液体收集装置，所述两套相互连接的液体收集装置又同时通过总管并联于体积管，所述每套液体收集装置均向上引出一大管和一小管且均连接并联管，其中大管上设置电动阀，小管上设置电磁阀，所述电动阀和电磁阀均连接系统控制器。
2.根据权利要求1所述的体积管水标自动控制系统，其特征在于，所述系统控制器包括PLC主控器以及连接在PLC主控器上的输入输出模块和模拟量输出模块，所述电动阀与输入输出模块连接，所述电磁阀与模拟量输出模块连接。
3.根据权利要求2所述的体积管水标自动控制系统，其特征在于，所述液体收集装置为二等标准金属罐，所述金属罐的底部设置有底阀。
4.根据权利要求2所述的体积管水标自动控制系统，其特征在于，所述液体收集装置上端设置液位计，所述液位计与PLC主控器连接，液位计将液位信号传递给PLC主控器。
5.根据权利要求2所述的体积管水标自动控制系统，其特征在于，所述体积管与液体收集装置之间的总管上还设置流量计，所述流量计与系统控制器的PLC主控器连接，所述流量计将脉冲信号传递给PLC主控器。
6.根据权利要求2所述的体积管水标自动控制系统，其特征在于，所述PLC主控器为CPU224，所述输入输出模块为EM223，所述模拟量输出模块为EM232。
【文档编号】G05B19/05GK203799223SQ201420203258
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】李力民, 李高峰, 朱姝, 朱梅松, 王杰, 吴冠玓, 于文娟, 刘灿, 田峰 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心