CN102767526A

CN102767526A - 用于易汽化介质泵送与计量的控制系统及其控制方法

Info

Publication number: CN102767526A
Application number: CN2012102376373A
Authority: CN
Inventors: 刘亚俊; 车延明; 唐电; 朱旭
Original assignee: FOSHAN HAIZHUORUI FLUID CONTROL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: FOSHAN HAIZHUORUI FLUID CONTROL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2012-07-10
Filing date: 2012-07-10
Publication date: 2012-11-07

Abstract

本发明提供了一种用于易汽化介质泵送与计量的控制系统，其特征在于：包括控制主板、编码器、流量测量变换器、电控阀、油气分离器、变频器、电压控制装置、视油器、指示装置和磁力泵及磁力泵电机；其中，电压控制装置、变频器、磁力泵及磁力泵电机、油气分离器、电控阀、流量测量变换器、编码器、控制主板和指示装置依次信号连接；控制主板还分别信号连接电压控制装置和电控阀；视油器还连接易汽化介质出口；易汽化介质存储器还分别连接流量测量变换器和磁力泵及磁力泵电机。本发明还公开了该控制系统的控制方法。该控制系统和方法可有效的减少磁力泵的发热，提高磁力泵的可靠性，使磁力泵能够广泛应用在易气化介质泵送与计量中。

Description

用于易汽化介质泵送与计量的控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于易汽化介质泵送与计量的控制系统及其控制方法。

背景技术

一般情况下，易汽化介质通常被定义为某一工作温度下汽化压力大于5kPa，粘度小于1cSt的流体介质。由于目前，易汽化介质的泵送和计量通常是采用电机+叶片泵的泵送和计量模式，而易汽化介质具有低黏度、高饱和蒸气压的特点，因此往往在对其进行泵送与计量时，由于泄漏、气蚀等原因，造成泵送效率极低。

磁力泵是一种磁力驱动泵，它依靠磁场来驱动泵的叶轮，泵腔与电机之间有隔板隔开，不存在泵轴泄漏问题，是一种无泄漏机械。但是将磁力泵实际应用在易汽化介质的泵送和计量系统中，磁力泵经常会出现出口压力低，出口流量小或无流量等故障，究其原因是温度过高造成磁力泵内磁钢消磁，扭矩不能传递。在易汽化介质泵送与计量时，产生温度过高的主要根源在于：当易汽化介质的出口关闭或出口变小时，出口阻力急剧增大，而泵却全速运转导致磁力耦合器过热而失效。因此，现有的磁力泵在应用于易汽化介质的泵送和计量时，还存在很大的技术难题，需要加以克服和解决。这也是磁力泵未能广泛应用于易汽化介质的泵送和计量系统的主要原因。

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，提供一种应用于易汽化介质的泵送与计量的控制系统及其控制方法，该控制系统采用变频控制的磁力泵，该方法通过对带动磁力泵的电机进行变频的控制，根据需要的流量大小自适应的调整电机的频率，从而实现了对磁力泵运行状况的优化控制，不仅能提高泵送效率，而且极大地节约了能源，延长了系统的使用寿命。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种用于易汽化介质泵送与计量的控制系统，其特征在于：包括控制主板、编码器、流量测量变换器、电控阀、油气分离器、变频器、电压控制装置、视油器、指示装置和磁力泵及磁力泵电机；其中，电压控制装置、变频器、磁力泵及磁力泵电机、油气分离器、电控阀、流量测量变换器、编码器、控制主板和指示装置依次信号连接；控制主板还分别信号连接电压控制装置和电控阀；视油器还连接易汽化介质出口；易汽化介质存储器还分别连接流量测量变换器和磁力泵及磁力泵电机。

在如上的技术方案中，在易汽化介质的泵送和计量控制系统中首次采用了变频控制的磁力泵，同使用机械密封或填料密封的其它泵相比较，磁力泵具有以下优点：

1）泵轴由动密封变成封闭式静密封，彻底避免了介质泄漏。

2）无需独立润滑和冷却水，降低了能耗。

3）由联轴器传动变成同步拖动，不存在接触和摩擦。功耗小、效率高，且具有阻尼减振作用，减少了电动机振动对泵的影响和泵发生汽蚀振动时对电动机的影响。

4）过载时，内、外磁转子相对滑脱，对电动机、泵有保护作用。

正是由于以上优点，磁力泵应用于易汽化介质泵送时，可以显著提高泵送的效率。而通过对磁力泵进行变频控制，可以根据需要的流量大小自适应的调整电机的频率，从而实现了对磁力泵运行状况的优化控制，避免易汽化介质出口阻力的急剧变化导致磁力耦合器过热失效的情况产生。

为了更好地实现本发明，所述磁力泵与磁力泵电机直连。

所述变频器采用TIC30F2010的DSP芯片。

所述电压控制装置连接设置有两个以上泵送流量档位的输入装置，每个档位对应一个电压值。这样，每个档位就可以对应磁力泵电机的一个泵送频率，从而对应一定的易汽化介质的出口流量：当需要出口流量较小时，选择电压值较小的档位；当需要出口流量较大时，选择电压值较大的档位。这样就可以避免出口阻力的显著变化。输入装置输入的信号，其优先级别低于控制主板对电压控制装置输入的信号，这样可以在输入装置之外，还可通过控制主板实现对流量变化的控制。

上述用于易汽化介质泵送与计量的控制系统的控制方法，其特征在于：采用磁力泵进行泵送并对带动磁力泵的磁力泵电机进行变频控制，根据需要的易汽化介质的流量大小自适应的调整磁力泵电机的频率。

所述对带动磁力泵的磁力泵电机进行变频控制是指在控制系统中设置变频器，通过变频器对磁力泵电机进行变频控制。

所述通过变频器对磁力泵电机进行变频控制是指将变频器与电压控制装置的输出连接，用电压控制装置输出的电压信号控制变频器，使变频器控制磁力泵电机按照电压信号对应的预先设定的频率带动磁力泵转动。

所述电压控制装置的输入连接设置有两个以上泵送流量档位的输入装置，每个档位对应一个电压值。

与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：

1、本发明提供的易汽化介质泵送与计量控制系统，将磁力泵应用在易汽化介质泵送与计量中，并对其采用变频技术。当出口关闭时，控制电机以一个较低的溢流频率运转，从而有效的减少磁力泵的发热，提高磁力泵的可靠性，使磁力泵能够广泛应用在易汽化介质泵送与计量中。

2、将磁力泵代替叶片泵应用于易汽化介质泵送与计量时，具有以下优点：

1)用静密封替代动密封，有效解决泄漏问题，提高泵送的容积效率；

2)采用磁力直连加变频方式，提高泵送机械效率，同时可以实时对泵进行控制，有利于设备的智能化，自动化；

3）变频技术的引入，可以有效的解决磁力耦合器过热而失效问题。

附图说明

图1是本发明的控制系统应用于燃油加油机的结构示意图；

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

下面以本发明公开的控制系统应用在燃油加油机为例进行说明，此时易汽化介质的出口为加油机的油枪，易汽化介质存储器为储油罐。

燃油加油机中燃油的泵送与计量控制系统如图1所示：包括控制主板、编码器、流量测量变换器、电控阀、油气分离器、变频器、电压控制装置、视油器、指示装置和磁力泵及磁力泵电机；其中，电压控制装置、变频器、磁力泵及磁力泵电机、油气分离器、电控阀、流量测量变换器、编码器、控制主板和指示装置依次信号连接；控制主板还分别信号连接电压控制装置和电控阀；视油器还连接油枪；储油罐还分别连接流量测量变换器和磁力泵及磁力泵电机。磁力泵与磁力泵电机采用直连方式。变频器采用TIC30F2010的DSP芯片。电压控制装置连接设置有三个泵送流量档位的输入装置，三个档位分别是大档、中档和小档，每个档位对应一个电压值，每个电压值对应一个预先设定的频率。

本发明的控制系统是这样工作的：

一、定量加油时：加油员在控制主板的面板上设定好加油升数，比如50L，然后提起油枪，此时磁力泵电机电源打开，磁力泵电机不转动，加油员拿着油枪走到待加油车辆前，将油枪放入油箱，选择档位开关（可根据加油量选择大、中或小档），此时电压控制装置检测到档位开关输入的电压信号，并执行此电压信号控制变频器，使变频器控制磁力泵电机按照所选档位对应的预先设定的频率带动磁力泵转动，这时打开油枪开关开始加油，此时编码器发送信号给控制主板，控制主板的计数器计数，同时将信号送到指示装置以实时显示加油的升数，当加油量到达49.7L，即当加油量还剩0.3L（提前量不一定为0.3L，可根据油品等实际要求调整）时，控制主板发出一个信号给电压控制装置，电压控制装置检测到来自控制主板的电压信号，由于其优先级别高于档位开关输入的电压信号，电压控制装置执行此电压信号，控制变频器，使变频器控制磁力泵电机按照此电压对应的预先设定的频率带动磁力泵转动。当计数器到达设定的加油量时，控制主板给信号电控阀使其关断油路，同时向电压控制装置发出关枪信号，电压控制装置控制变频器使磁力泵电机停止转动，加油过程完成。

2、非定量加油：加油员提起油枪，此时电机电源打开，加油员拿着油枪走到待加油车辆前，将油枪放入油箱，选择档位开关（可根据加油量选择大、中或小档），此时电压控制装置检测到档位开关输入的电压信号，并执行此电压信号控制变频器，使变频器控制磁力泵电机按照所选档位对应的预先设定的频率带动磁力泵转动，这时打开油枪开关开始加油，此时编码器发送信号给控制主板，控制主板的计数器计数，同时将信号送到指示装置以实时显示加油的升数，当油箱加满时，加油枪口由于被油液淹没而形成负压的自封（机械自封），加油过程完成。加油员将加油枪挂到加油机上，关闭电机电源开关。或者在油枪出油管的前端设置一个液位仪，当油箱加满时，油枪口由于被油液淹没而形成负压的自封（机械自封），加油过程完成，与此同时，液位仪发出一个触发信号给控制主板，由控制主板控制电控阀关断出油管，停止出油，同时给控制主板发送信号给电压控制装置，使变频器控制电机停止转动，磁力泵停止抽油，然后加油员将油枪挂到加油机上，关闭电机电源开关。

本发明的控制系统，还可应用于除了燃油之外的其他易汽化介质的泵送与计量。

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

1.一种用于易汽化介质泵送与计量的控制系统，其特征在于：包括控制主板、编码器、流量测量变换器、电控阀、油气分离器、变频器、电压控制装置、视油器、指示装置和磁力泵及磁力泵电机；其中，电压控制装置、变频器、磁力泵及磁力泵电机、油气分离器、电控阀、流量测量变换器、编码器、控制主板和指示装置依次信号连接；控制主板还分别信号连接电压控制装置和电控阀；视油器还连接易汽化介质出口；易汽化介质存储器还分别连接流量测量变换器和磁力泵及磁力泵电机。

2.根据权利要求1所述的用于易汽化介质泵送与计量的控制系统，其特征在于：所述磁力泵与磁力泵电机直连。

3.根据权利要求1或2所述的用于易汽化介质泵送与计量的控制系统，其特征在于：变频器采用TIC30F2010的DSP芯片。

4.根据权利要求1或2所述的用于易汽化介质泵送与计量的控制系统，其特征在于：所述电压控制装置连接设置有两个以上泵送流量档位的输入装置，每个档位对应一个电压值。

5.一种用于易汽化介质泵送与计量的控制系统的控制方法，其特征在于：采用磁力泵进行泵送并对带动磁力泵的磁力泵电机进行变频控制，根据需要的易汽化介质的流量大小自适应的调整磁力泵电机的频率。

6.根据权利要求5所述的用于易汽化介质泵送与计量的控制系统的控制方法，其特征在于：所述对带动磁力泵的磁力泵电机进行变频控制是指在控制系统中设置变频器，通过变频器对磁力泵电机进行变频控制。

7.根据权利要求6所述的用于易汽化介质泵送与计量的控制系统的控制方法，其特征在于：所述通过变频器对磁力泵电机进行变频控制是指将变频器与电压控制装置的输出连接，用电压控制装置输出的电压信号控制变频器，使变频器控制磁力泵电机按照电压信号对应的预先设定的频率带动磁力泵转动。

8.根据权利要求7所述的用于易汽化介质泵送与计量的控制系统的控制方法，其特征在于：所述电压控制装置的输入连接设置有两个以上泵送流量档位的输入装置，每个档位对应一个电压值。