CN102515078A - 一种变频加油机计量控制系统及其计量精度的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变频加油机计量控制系统，该系统在原有变频加油机计量控制系统中增加一个与变频器输入端连接的、对环境温度进行实时监测的温度采集及传输转换装置。本发明计量控制系统对变频加油机所处环境温度进行实时监测，使变频器对该温度做出相对应的反应，并输出相应的控制操作，从而实现加油机计量精度温度补偿的自适应控制。本发明通过变频加油机计量控制系统同时提供一种该系统计量精度的控制方法，该方法不需要调节流量计的齿轮间隙来控制计量精度，而是通过温度补偿的自适应来实现控制加油机的计量精度，该方法实施简单、方便。

Description

一种变频加油机计量控制系统及其计量精度的控制方法

技术领域

本发明涉及一种加油机液压控制系统，更具体地说，涉及一种变频加油机计量控制系统及其计量精度的控制方法。 

背景技术

目前，经过大量的研究表明，在加油机计量控制系统中使用的流量计本身存在着一条计量精度曲线，且该曲线会随着加油油品粘度的变化而发生漂移，具体表现为：油品粘度降低，曲线向负向漂移；油品粘度增加，曲线向正向漂移。而加油机油品的粘度又会随着温度的变化而发生变化，具体表现为：温度升高，油品粘度降低；温度降低，油品粘度增加。这就说明，流量计计量精度曲线会随着温度的变化而发生漂移，如图2所示(T1＜T2＜T3)。可见，在不同温度下，即使用同一流速加油，其计量精度也是不一样的。 

其次，加油机的泵送流速也会随着温度的变化而变化。因为温度会影响加油油品的粘度，当温度升高时，粘度便会降低，此时泵的内泄漏就会增大，在泵转速相同的情况下，漏流量增大必然导致泵送流量减少，即泵送流速降低。而泵送流速的变化反应在计量精度曲线上也会导致计量精度的变化。 

综上所述，一方面，温度的变化会直接影响流量计计量精度曲线的漂移，从而影响到计量精度；另一方面，温度的变化又会影响加油机泵送流速的变化，进而影响到计量精度。因此，温度的变化会影响加油机计量控制系统的计量精度。 

而目前普通燃油加油机对于计量精度的控制还是局限在于调节流量计上，主要是通过调节流量计的齿轮间隙，来使流量计在某个加油流速下计量准确。可是这种调节方式调节起来不方便，且一般为防止油站偷油，加油机出厂后流 量计就铅封了，因此只能在出厂前调节，这也就使其只能满足出厂前的工作状况，而不能很好地适应各个地区、各个油站的实际工作情况。 

为了节约电机和油泵的能耗，依据变频调速原理出现了采用变频加油模式的变频加油机，该变频加油机通过调整电机的频率来控制油泵泵油的速度。但目前的变频加油机计量控制系统(结构如图1所示)仍然不能对实地油站加油流速和环境温度的变化进行实时调整，使得变频加油机计量控制系统仍会因环境温度变化出现计量不准确的情况，影响加油站的服务质量和信誉。尤其是当实地油站加油流速和环境温度变化较大时，计量超差的情况就更为严重。因此，现有必要对变频加油机计量控制系统进行优化控制，使加油机在流速和温度变化时都能很好地保证和控制计量精度。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种变频加油机计量控制系统及其计量精度的控制方法，该变频加油机计量控制系统的电机采用变频控制。本控制系统是应用在变频加油机上，对加油机所处环境温度进行实时监测，并将该温度信号转换成电信号，发送到变频器上，让变频器对该温度做出相对应的反应，并输出相应的控制操作，来实现加油机计量精度温度补偿的自适应控制。 

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种变频加油机计量控制系统，由电机、变频器、油泵、流量测量变换器、编码器、控制主板、指示装置、电磁阀、视油器、油枪按如下方式连接组成：储油罐与油泵、流量测量变换器、视油器和油枪依次连接；流量测量变换器还与编码器、控制主板和指示装置依次连接；控制主板的输出还依次连接变频器、电机和油泵；油枪与变频器信号连接；其特征在于：还包括与变频器输入端连接的、对加油机环境温度进行实时监测的温度采集及传输装置。 

更具体地说，所述温度采集及传输装置是指温度传感器及其控制导线。 

为了更好地实现本发明，所述温度传感器设置在变频加油机的机箱内，通过控制导线与变频器输入端相连。 

所述温度传感器是指将温度信号转换为电信号的温度传感器。 

通过上述方案，该加油机可通过温度传感器对加油机所处环境进行实时的监测，使变频器对该温度做出相对应的反应，并输出相应的控制操作，从而实现加油机计量精度温度补偿的自适应控制。 

所述的变频加油机计量控制系统计量精度的控制方法，其特征在于：将加油机环境温度作为变频器的一项控制输入以调整电机的转速实现对变频加油机计量控制系统计量精度的控制。 

所述的变频加油机计量控制系统计量精度的控制方法，包括以下步骤： 

第一步，测量变频加油机流量计在不同温度下的计量精度曲线群，进而得出不同温度下变频加油机的最佳加油流速； 

第二步，将第一步得到的不同温度值及其对应的最佳加油流速输入变频加油机变频器数据库中，作为变频器温度补偿自适应控制的参数依据； 

第三步，变频加油机加油工作时，利用温度传感器实时检测加油机环境温度并将温度信号转换成电信号通过控制导线传送到变频器，变频器根据得到的温度信号对其进行判断，并在变频器数据库中选择相应的最佳加油流速； 

第四步，变频器输出相应的频率调节电机转速直至达到最佳流速。 

本发明计量精度温度补偿的原理如下： 

变频加油机可以通过改变电机驱动电源的频率来改变电机的转速，进而改变油泵的转速，从而实现对加油机泵送流速的调节和控制，使得我们可以结合流量计的计量精度曲线，来确定变频加油机各个档位下的最佳加油流速值，并根据该流速值设置相对应的电机驱动频率，从而实现了对计量精度的控制。 

而在考虑温度之后，其计量精度的温度补偿原理为： 

1)流量计计量精度曲线随着温度变化而发生漂移，漂移之后其所对应的最佳加油流速值会发生变化，如图4中标注为(1)的曲线所示。当温度从T1变化到T2，再变化到T3时，其最佳流速值也从Q1变化到Q2，再变化到Q3(此处选择误差值为0的点作为最佳加油流速点)。 

2)最佳流速变化后，其所对应的泵转速也会相应地发生变化。考虑到温度的变化也会造成泵转速与流速关系曲线的漂移，则此时流速从Q1变化到Q2，再变化到Q3，其对应的泵转速也相应地从n1变化到n2，再变化到n3，如图4中标注为(2)的曲线所示。 

3)此时只要变频器控制电机带动油泵转动，使油泵转速达到相对应的转速 值n1、n2或n3，则加油机的计量精度就能在相对应的温度下达到最佳，实现计量精度的温度补偿。 

与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果： 

1、本发明提供一种变频加油机计量控制系统，对加油机所处环境温度进行实时监测，使变频器对该温度做出相对应的反应，并输出相应的控制操作，从而实现加油机计量精度温度补偿的自适应控制。 

2、本发明提供了一种变频加油机计量控制系统计量精度的控制方法，该方法不需要调节流量计的齿轮间隙来控制计量精度，而是通过温度补偿的自适应来实现控制加油机的计量精度，该方法实施简单、方便。 

附图说明

图1是目前变频加油机计量控制系统的结构方框图； 

图2是变频加油机的流量计计量精度随温度变化发生漂移的示意图； 

图3是本发明变频加油机计量控制系统的结构方框图； 

图4是本发明计量精度温度补偿原理图。 

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。 

实施例 

本发明变频加油机计量控制系统的结构方框图如图3所示，由电机、变频器、油泵、流量测量变换器、编码器、控制主板、指示装置、电磁阀、视油器、油枪按如下方式连接组成：储油罐与油泵、流量测量变换器、视油器和油枪依次连接；流量测量变换器还与编码器、控制主板和指示装置依次连接；控制主板的输出还依次连接变频器、电机和油泵；油枪与变频器信号连接。 

本发明的变频加油机计量控制系统还包括与变频器输入端连接的、对加油机环境温度进行实时监测的温度采集及传输装置。该温度采集及传输装置采用温度传感器及其控制导线，其中，温度传感器设置在变频加油机的机箱内，通过控制导线与变频器输入端相连。温度传感器设置在机箱内是优选方案，这样 感应的温度最准确。温度传感器对加油机所处环境温度进行实时监测，并将该温度信号转换成电信号发送到变频器上，使变频器对该温度做出相对应的反应，并输出相应的控制操作，从而实现加油机计量精度温度补偿的自适应控制。变频器的输出与电机相连，电机的输出作为油泵的输入。变频加油机的变频器可以根据其输入的温度信号改变电机驱动电源的频率来改变电机的转速，进而改变油泵的转速，从而通过变频加油机所处的环境温度实现对加油机泵送流速的调节和控制。 

本发明提供一种变频加油机计量控制系统计量精度的控制方法，该方法将加油机环境温度作为变频器的一项控制输入以调整电机的转速实现对变频加油机计量控制系统计量精度的控制。 

变频加油机计量控制系统计量精度的控制方法，包括以下步骤： 

第一步，测量变频加油机流量计在不同温度下的计量精度曲线群。温度值以10℃为一个区间，取-10℃、0℃、10℃、20℃、30℃、40℃(此处选取的值为广东地区加油站常见的温度区间，不同地区加油站的常见温度区间不同，可以依此原理测量)，得出在这6个温度下的流量计计量精度曲线，进而得出在这6个温度下的加油机最佳加油流速。 

第二步，将第一步得到的各温度值及其对应的最佳加油流速输入加油机变频器数据库中，作为变频器温度补偿自适应控制的参数依据。 

第三步，变频加油机加油工作时，温度传感器实时检测加油机环境温度并将温度信号转换成电信号通过控制导线传送到变频器，变频器根据得到的温度信号对其进行判断，并在变频器数据库中选择相应的最佳加油流速； 

其中，实测温度对应温度曲线设置为： 

①实际温度值≤-5℃时对应-10℃流量计计量精度曲线 

②-5℃＜实际温度值≤5℃时对应0℃流量计计量精度曲线 

③5℃＜实测温度值≤15℃时对应10℃流量计计量精度曲线 

④15℃＜实测温度值≤25℃时对应20℃流量计计量精度曲线 

⑤25℃＜实测温度值≤35℃时对应30℃流量计计量精度曲线 

⑥实测温度值＞35℃时对应40℃流量计计量精度曲线 

第四步，变频器改变输出频率调节电机转速，使得油泵在电机的带动下，泵送流速能够满足在该温度下选定的最佳流速值。这就要求变频器要实时检测加油机的流速信号，并根据该流速信号不断改变输出频率去调节电机转速，直到泵送流速满足要求，则电机在该频率下稳定运行。这样便实现了加油机计量精度温度补偿的自适应控制。 

其中，泵送流速满足最佳流速要求具体是指： 

①泵送流速值进入以选定好的最佳流速值为中心的一个区间内时，则视为泵送流速满足要求。所指区间范围是最佳流速值±1L/min。 

②若电机在满频率运转时仍未能使泵送流速满足最佳流速要求，则电机将在满频率50Hz下运行，频率不再增大。 

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种变频加油机计量控制系统，由电机、变频器、油泵、流量测量变换器、编码器、控制主板、指示装置、电磁阀、视油器、油枪按如下方式连接组成：储油罐与油泵、流量测量变换器、视油器和油枪依次连接；流量测量变换器还与编码器、控制主板和指示装置依次连接；控制主板的输出还依次连接变频器、电机和油泵；油枪与变频器信号连接；其特征在于：还包括与变频器输入端连接的、对加油机环境温度进行实时监测的温度采集及传输装置。

2.根据权利要求1所述的变频加油机计量控制系统，其特征在于：所述温度采集及传输装置是指温度传感器及其控制导线。

3.根据权利要求2所述的变频加油机计量控制系统，其特征在于：所述温度传感器设置在变频加油机的机箱内，通过控制导线与变频器输入端相连。

4.根据权利要求3所述的变频加油机计量控制系统，其特征在于：所述温度传感器是指将温度信号转换为电信号的温度传感器。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的变频加油机计量控制系统计量精度的控制方法，其特征在于：将加油机环境温度作为变频器的一项控制输入以调整电机的转速实现对变频加油机计量控制系统计量精度的控制。

6.根据权利要求5所述的变频加油机计量控制系统计量精度的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，测量变频加油机流量计在不同温度下的计量精度曲线群，进而得出不同温度下变频加油机的最佳加油流速；

第二步，将第一步得到的不同温度值及其对应的最佳加油流速输入变频加油机变频器数据库中，作为变频器温度补偿自适应控制的参数依据；

第三步，变频加油机加油工作时，利用温度传感器实时检测加油机环境温度并将温度信号转换成电信号通过控制导线传送到变频器，变频器根据得到的温度信号对其进行判断，并在变频器数据库中选择相应的最佳加油流速；

第四步，变频器输出相应的频率调节电机转速直至达到最佳流速。

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