CN102943753B - 一种电子智能控制器控制空压机的方法 - Google Patents

Abstract

一种电子智能控制器、控制方法和应用该控制器的空压机，包括无缝跟踪运放模块、控制模块和综合执行模块，无缝跟踪运放模块、控制模块和综合执行模块顺次进行信号传输。本发明的有益效果在于：由于在空气压缩机上加装了油温传感器和环境温度传感器，根据温度传感器探测到的实时润滑油温度及环境温度，自动控制开停，保证了润滑油温度始终高于露点温度，消除了原来可能会产生的润滑油乳化现象，并同时减少了为提高空压机运转温度而造成的空压机连续空转现象。提高了空压机的使用寿命，减少了不必要的能耗和用户的空压机维护成本且安装方便可靠；排气口上设有溢流阀，溢流阀与消声器连接，减小空气压缩机的噪音。

Description

一种电子智能控制器控制空压机的方法

技术领域

本发明涉及一种电子智能控制器、控制方法和应用该控制器的空压机，尤其涉及一种喷油滑片空压机和喷油螺杆空压机领域的电子智能控制器、控制方法和应用该控制器的空压机。

背景技术

喷油空压机通常只适用于有最低运转率要求的工况下，在其内部只安装了一个控制润滑油循环冷却的温控阀，而都未在机器上安装控制最低温度的温度传感器，其不足之处是在极端气候如高温高湿或车载（车载情况下通常达不到最低运转率要求）条件下，会使其露点温度高于排气温度，油气中的水分凝析至润滑油中，造成润滑油乳化使压缩机润滑、密封条件恶化，在此状态下继续使用将严重影响空压机的使用寿命，并产生润滑油外溢现象，最终损坏空压机，给用户带来不必要的损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种全天候防止润滑油乳化和机器空转的电子智能控制器、控制方法和应用该控制器的空压机。

一种电子智能控制器包括温差无缝跟踪模块、控制模块和综合执行模块，温差无缝跟踪模块、控制模块和综合执行模块顺次进行信号传输。

优选地，所述的温差无缝跟踪模块包括阻抗集成电路。

优选地，所述的控制模块包括控制输出集成电路。

优选地，所述的综合执行模块包括执行集成电路。

一种应用电子智能控制器防止润滑油乳化的空压机包括空压机机体和电机，空压机机体与电机连接，所述的空压机还包括用于检测润滑油温度的油温传感器、电子智能控制器和用于检测环境温度的环境温度传感器，空压机机体与电机连接，油温传感器与空压机机体连接，油温传感器和环境温度传感器的输出与电子智能控制器连接，电子智能控制器与空压机连接。

优选地，所述空压机机体的排气口上设有溢流阀，溢流阀与消声器连接。

优选地，所述的消声器为烧结消声器。

优选地，所述的空压机机体内设有润滑油池，油温传感器的探头浸入润滑油池内。

一种应用电子智能控制器控制空压机的方法，包括如下顺序步骤：

第一步、通过油温传感器检测润滑油油池中的润滑油温度，并通过环境温度传感器检测环境温度，并将润滑油温度和环境温度传送至温差无缝跟踪模块；

第二步、温差无缝跟踪模块根据环境温度确定实时露点温度，并将环境温度、实时露点温度与步骤一中所述的润滑油温度传输至控制模块；

第三步、控制模块首先将润滑油温度与最高限定值进行比较：

当润滑油温度低于最高限定值，控制模块再将实时露点温度与润滑油温度进行比较：（1）当润滑油温度低于实时露点温度时，控制模块发送启动控制信号至综合执行模块；（2）当润滑油温度高于实时露点温度且空压机的工作压力达到设定值时，控制模块发送停止控制信号至综合执行模块；

当润滑油温度高于最高限定值，控制模块发送绝对停止控制信号至综合执行模块；

第四步、综合执行模块根据启动控制信号和停止控制信号，发送指令对空压机进行控制：当润滑油温度低于实时露点温度时，空压机运转，多余压缩空气从溢流阀与消声器排出；当润滑油温度高于实时露点温度，且空压机的工作压力达到设定值时，空压机自动停机。

本发明的有益效果在于：由于在空压机上加装了浸入式油温传感器和环境温度传感器，根据温度传感器探测到的实时润滑油温度及环境温度，由电子智能控制器控制了其最低润滑油温度，并限制其最高温度，自动控制开停，保证了润滑油温度始终高于露点温度，即使在极端气候如高温高湿或车载条件时，也不会出现油气中的水分凝析至润滑油中的情况，消除了原来可能会产生的润滑油乳化现象，并同时减少了为提高空压机运转温度而造成的空压机连续空转现象。这在较大程度上提高了空压机的使用寿命，减少了不必要的能耗和用户的空压机维护成本，且安装方便可靠；排气口上设有溢流阀，溢流阀与消声器连接，减小空压机的噪音。

附图说明

图1为本发明的其中一侧结构示意图；

图2为本发明的另一侧结构示意图；

图3为本发明的压缩机控制电路方框图；

图4为本发明在不同条件下，环境温度与实时露点温度的关系图；

图5为本发明控制器原理图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的结构和原理作进一步说明。

实施例1

如图1、2、3、5所示，一种电子智能控制器包括温差无缝跟踪模块、控制模块和综合执行模块，温差无缝跟踪模块、控制模块和综合执行模块顺次进行信号传输，温差无缝跟踪模块由抗干扰整形阻抗变换集成，控制模块由计算分析控制输出集成，综合执行模块包括执行集成，电子智能控制器还包括提供电能的工作电源模块。

一种应用电子智能控制器的空压机包括空压机机体1和电机3，空压机机体与电机3连接，所述的空压机还包括用于检测润滑油温度的油温传感器2、电子智能控制器6和用于检测环境温度的环境温度传感器7，油温传感器2与空压机机体1连接，油温传感器2和环境温度传感器7的输出与电子智能控制器6连接，电子智能控制器6固定于空压机的合适部位，空压机机体1的排气口上设有溢流阀4，溢流阀4与消声器5连接，消声器5为烧结消声器，空压机机体1内设有润滑油池，油温传感器2的探头浸入润滑油池内。空压机除以上部件外，还包括空压机上其他必要的零部件。

一种应用电子智能控制器控制空压机的方法，包括如下顺序步骤：

第一步、通过油温传感器检测润滑油油池中的润滑油温度，并通过环境温度传感器检测环境温度，并将润滑油温度和环境温度传送至温差无缝跟踪模块；

第二步、温差无缝跟踪模块根据环境温度确定实时露点温度，并将环境温度、实时露点温度与步骤一中所述的润滑油温度传输至控制模块；

第三步、控制模块首先将润滑油温度与最高限定值进行比较：

当润滑油温度低于最高限定值，控制模块再将实时露点温度与润滑油温度进行比较：（1）当润滑油温度低于实时露点温度时，控制模块发送启动控制信号至综合执行模块；（2）当润滑油温度高于实时露点温度且空压机的工作压力达到设定值时，控制模块发送停止控制信号至综合执行模块；

当润滑油温度高于最高限定值，控制模块发送绝对停止控制信号至综合执行模块；

第四步、综合执行模块根据启动控制信号和停止控制信号，发送指令对空压机进行控制：当润滑油温度低于实时露点温度时，空压机运转，多余压缩空气从溢流阀与消声器排出；当润滑油温度高于实时露点温度，且空压机的工作压力达到设定值时，空压机自动停机，温差无缝跟踪模块包括抗干扰整形阻抗变换集成电路IC0907，控制模块包括计算分析控制输出集成电路IC358，综合执行模块包括执行集成电路IC2003。

蓄电池组提供电源给电源变换、集成稳压变换电路7815，电源变换、集成稳压变换电路7815分别将信号传输至执行集成电路IC2003、计算分析控制输出集成电路IC358、抗干扰整形阻抗变换集成电路IC0907和传感器，传感器、抗干扰整形阻抗变换集成电路IC0907、计算分析控制输出集成电路IC358和执行集成电路IC2003顺次进行信号传输，执行集成电路IC2003将信号传输至交流接触器，交流接触器接收到380V交流电源，并将电和信号传输至空压机主机。

空压机的设定压力为用户根据用气要求自行确定，一般在0.5-1.0MPa的范围内。

给接触器提供380V交流电源，接触器将信号传输至压缩机总成，压缩机总成将信号传输至油温传感器并将压力控制信号传输至控制模块，电源模块给温差无缝跟踪模块提供12V的直流电源，油温传感器、环境温度传感器分别将信号传输至温差无缝跟踪模块，温差无缝跟踪模块将信号传输至控制模块，控制模块分别将信号传输至压控指示、温控指示、紧停指示和综合执行模块，综合执行模块将信号传输至接触器。

最高限定值为行业内规定的空压机最高排气温度，一般为110℃。

电子智能控制器的有关说明：

(一）我们利用空压机在运转中的实际工况参数与电子技术相结合，根据空气的温度、湿度及空压机在运转时润滑油的状况，把各状况的技术参数传送给控制器，在确立的最优控制数学模型的控制下自动分析，控制空压机的启停，已最经济的运行方式，即最大限度的去除润滑油中的水份，又尽最大程度把空压机运行时间缩短至最少运行时间。

控制器分四个部分：工作电源模块；温差无缝跟踪模块（即数据处理模块）；综合执行模块；控制模块。

电子控制器中的传感器实况技术参数由温差无缝跟踪模块即参数处理模块处理整形输送给综合执行模块，根据综合执行模块设定的数字模型进行计算分析后控制空压机的启动、停止。同时还根据空压机运转中压力的变化控制空压机启停，两者各自独立运行，互不干扰。在润滑油温度失控上升至极限时立即输出绝对停止运行指令，切断电源。全套控制系统具备完整的抗干扰功能，控制器经实际运行使用，效果良好，达到了研制开发的设计要求。

实施例2

如图3、4所示，在不同条件下，环境温度与实时露点温度的关系，根据测得的环境温度，确定实时露点温度，方法如下：

将电子智能控制器环境条件设置为下述条件，绝对工作压力为0.95MPa，大气绝对压力（进气压力）为0.1MPa，p2/p1=9.5，空气湿度为60%时：当环境温度为10℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为39℃；当环境温度为15℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为45.5℃；当环境温度为20℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为52℃；当环境温度为25℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为58.5℃；当环境温度为30℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为65℃；当环境温度为35℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为72℃；当环境温度为40℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为78℃；当环境温度为45℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为85℃；当环境温度为50℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为92℃；当环境温度为55℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为97.5℃。

电子智能控制器将实时露点温度与润滑油温度进行比较：当润滑油温度低于实时露点温度时，空压机运转，多余压缩空气从溢流阀与消声器排出；当润滑油温度高于实时露点温度且空压机的工作压力达到设定值时，空压机自动停机。空压机的额设定压力为用户根据用气要求自行确定，一般在0.5-1.0MPa的范围内。

给接触器提供380V交流电源，接触器将信号传输至压缩机总成，压缩机总成将信号传输至油温传感器并将压力控制信号传输至控制模块，电源模块给温差无缝跟踪模块提供12V的直流电源，油温传感器、环境温度传感器分别将信号传输至温差无缝跟踪模块，温差无缝跟踪模块将信号传输至控制模块，控制模块分别将信号传输至压控指示、温控指示、紧停指示和综合执行模块，综合执行模块将信号传输至接触器。

实施例3

如图3、4所示，在不同条件下，环境温度与实时露点温度的关系，根据测得的环境温度，确定实时露点温度，方法如下：

将电子智能控制器环境条件设置为下述条件，绝对工作压力为0.95MPa，大气绝对压力（进气压力）为0.1MPa，p2/p1=9.5，空气湿度为90%时：当环境温度为10℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为46.5℃；当环境温度为15℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为53℃；当环境温度为20℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为59.75℃；当环境温度为25℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为66.4℃；当环境温度为30℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为73℃；当环境温度为35℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为80℃；当环境温度为40℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为87℃；当环境温度为45℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为94℃；当环境温度为50℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为101℃；当环境温度为55℃时，电子智能控制器确定实时露点温度为107℃。

电子智能控制器将实时露点温度与润滑油温度进行比较：当润滑油温度低于实时露点温度时，空压机运转，多余压缩空气从溢流阀与消声器排出；当润滑油温度高于实时露点温度且空压机的工作压力达到设定值时，空压机自动停机。空压机的设定压力为用户根据用气要求自行确定，一般在0.5-1.0MPa的范围内。

给接触器提供380V交流电源，接触器将信号传输至压缩机总成，压缩机总成将信号传输至油温传感器并将压力控制信号传输至控制模块，电源模块给温差无缝跟踪模块提供12V的直流电源，油温传感器、环境温度传感器分别将信号传输至温差无缝跟踪模块，温差无缝跟踪模块将信号传输至控制模块，控制模块分别将信号传输至压控指示、温控指示、紧停指示和综合执行模块，综合执行模块将信号传输至接触器。

以上压缩空气露点温度表是假设绝对工作压力为0.95MPa,大气绝对压力（进气压力）为0.1MPa,p2/p1=9.5,空气湿度分别为60%和90%，在不同的环境温度下所对应的露点温度。

该压缩空气露点温度表摘于国家机械行业标准JB/T4253-2002（一般用喷油滑片空压机）规范性附录A。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种电子智能控制器控制空压机的方法，电子智能控制器包括温差无缝跟踪模块、控制模块和综合执行模块，温差无缝跟踪模块、控制模块和综合执行模块顺次进行信号传输；应用所述电子智能控制器的空压机，包括空压机机体和电机，空压机机体与电机连接，所述空压机还包括用于检测空压机机体润滑油温度的油温传感器、电子智能控制器和用于检测环境温度的环境温度传感器，油温传感器与空压机机体连接，油温传感器和环境温度传感器的输出与电子智能控制器连接，电子智能控制器与空压机连接，其特征在于：所述电子智能控制器控制空压机的方法包括如下顺序步骤：

第一步、通过油温传感器检测润滑油油池中的润滑油温度，并通过环境温度传感器检测环境温度，并将润滑油温度和环境温度传送至温差无缝跟踪模块；

第二步、温差无缝跟踪模块根据环境温度确定实时露点温度，并将环境温度、实时露点温度与步骤一中所述的润滑油温度传输至控制模块；

第三步、控制模块首先将润滑油温度与最高限定值进行比较：

当润滑油温度低于最高限定值，控制模块再将实时露点温度与润滑油温度进行比较：（1）当润滑油温度低于实时露点温度时，控制模块发送启动控制信号至综合执行模块；（2）当润滑油温度高于实时露点温度且空压机的工作压力达到设定值时，控制模块发送停止控制信号至综合执行模块；

当润滑油温度高于最高限定值，控制模块发送绝对停止控制信号至综合执行模块；

第四步、综合执行模块根据启动控制信号和停止控制信号，发送指令对空压机进行控制：当润滑油温度低于实时露点温度时，空压机运转，多余压缩空气从溢流阀与消声器排出；当润滑油温度高于实时露点温度，且空压机的工作压力达到设定值时空压机自动停机。