CN104330584A - 一种测量卧螺离心机转速的方法 - Google Patents

Abstract

一种测量卧螺离心机转速的方法，利用现有紧凑、小型PLC和人机界面，利用PLC自带的高速计数器测量转速，采用倍频器替代常规测速表，既降低了成本又提高了测速精度，测速分辨率从20rpm提高到0.2rpm。对现有的测速仪器做简单改动后即可实现提高卧螺离心机转速测量精度和稳定性的目的。

Description

一种测量卧螺离心机转速的方法

技术领域

本发明属于卧螺离心机技术参数测量技术领域，具体讲就是涉及一种测量卧螺离心机转速的方法，提高了卧螺离心机转速测量的精度和准确度。 

背景技术

卧螺离心机是利用离心分离原理将悬浮料液进行固液分离的装置。离心机有一个绕本身轴线高速旋转的圆筒，称为转鼓，通常由电动机驱动。悬浮液加入转鼓后，被迅速带动与转鼓同速旋转，在离心力作用下固液分离，并分别排出。随着化工、制药、食品工业的不断发展，各种物料层出不穷，对分离过滤设备的精度要求越来越高，但是，离心机在工作中也会遭遇各种难题，如附图为现有卧螺离心机的结构示意图，当物料进入离心机后，在离心力的作用下，固液两相会分层，上层液体从转鼓内流出，下层固体被螺旋推料器从直筒形转鼓推到锥筒形转鼓，到达出口后被甩出转鼓，实现固液分离 

转速是离心机的重要技术参数，如附图1所示，传统的离心机控制系统由PLC和人机界面组成。采用测速仪表测得转速和差速，然后再将转速和差速以模拟量的形式输出给PLC。这种传统的利用测速仪表测得离心机转速和差速的方法缺陷主要是首先测速精度差，不能显示转速的个位数；其次是测量稳定性差，当转速低于700rpm时，数据跳动量很大；第三没有数字通讯，数据输出是通过模拟量输出，PLC必需通过模拟量输入通道获取数据，这需经过D/A和A/D两次转换，精度损失较严重,导致人机界面显示的数据与测速仪表显示的数据不一致。 

发明内容

本发明的目的是针对上述现有的离心机转速测量过程中测量精度差，测量稳定性不足的技术缺陷，提供一种测量卧螺离心机转速的方法，对现有的测速仪器做简单改动后即可实现提高卧螺离心机转速测量精度和稳定性的目的。 

技术方案 

为了实现上述技术目的，本发明将现有的离心机转速测量过程中使用的PLC控制器用集成有高速计数器的PLC控制器替代，同时用倍频器替代测速表，将转鼓和螺旋的速度脉冲经100倍频后再输入到PLC的高速计数通道，再经软件处理得到稳定的转速和差速，其工作原理如下： 

每旋转1圈产生3个脉冲，对应的测速公式是： 

n＝20×f 

其中n—转速(单位r/min) 

f—脉冲频率(单位Hz) 

由公式可知，只要知道测速脉冲的频率，就可知道转速。但是，脉冲数通过高速计数器记录下来只能是整数，所以频率也是整数。由公式可知，频率每变化1个数值时，转速跳动量是20rpm，也即转速将以20rpm分辨率跳跃式变动，所以测速精度极差。 

为了减小跳动量，可以将公式改写为： 

n＝20×f＝0.2×100×f＝0.2×f₁

其中f₁＝100×f，这说明只要对f进行倍频处理，这里选100倍频，转速的分辨率由20rpm提高到0.2rpm，精度就能提高。当脉冲串被高速计数器记录下来后，很容易处理成频率，即每秒记录到的脉冲数，进而计算出转鼓转速和螺旋转速；同时求两者的差，即得到差速，然后在人机界面(HMI)上直接显示实时的离心机转速和差速。具体的操作测量步骤包括： 

第一步，起动离心机转动，同时起动测量电路，转鼓和螺旋分别每旋转1圈，通过感应式接近传感器产生3个脉冲； 

第二步，转鼓和螺旋脉冲信号分别进入倍频器，在倍频器的输出端分别得 到100倍频后的信号； 

第三步，倍频后的转鼓和螺旋脉冲信号分别进入PLC的高速计数HSC0和HSC1通道，输入的脉冲串由高速计数器记录下来； 

第四步，在PLC中根据两个高速计数器记录的脉冲数，通过软件计算出转鼓和螺旋的频率，进而计算出转鼓和螺旋的转速，再计算出两个转速之差，最终获得离心机的转速和差速 

第五步，PLC将测量数值在人机界面上实时地显示离心机的转速和差速； 

有益效果 

本发明测量卧螺离心机转速的方法，利用现有紧凑、小型PLC和人机界面，利用PLC自带的高速计数器测量转速，采用倍频方法替代常规测速，既降低了成本又提高了测速精度，测速分辨率从20rpm提高到0.2rpm。对现有的测速方案做简单改动后即可实现提高卧螺离心机转速测量精度和稳定性的目的。 

附图说明

附图1是现有卧螺离心机转速测量原理图。 

附图2是本发明的原理图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。 

实施例 

如附图2所示，一种测量卧螺离心机转速的方法,其特征在于，它包括以下几个步骤： 

首先，起动离心机转动，同时起动测量电路，档转速和转鼓和螺旋分别每旋转1圈，通过感应式接近传感器产生3个脉冲； 

第二步，转鼓和螺旋脉冲信号分别进入倍频器，在倍频器的输出端分别得到100倍频后的信号； 

第三步，倍频后的转鼓和螺旋脉冲信号分别进入PLC的高速计数通道，输入的脉冲串由高速计数器记录下来； 

第四步，在PLC中根据两个高速计数器记录的脉冲数，通过软件计算出转鼓和螺旋的频率，进而计算出转鼓和螺旋的转速，再计算出两个转速之差，最终获得离心机的转速和差速 

最后PLC将测量数值在人机界面上实时地显示离心机的转速和差速。 

所述第三步中的高速计数通道为HSC0和HSC1。 

本发明测量卧螺离心机转速的方法，利用现有紧凑、小型PLC和人机界面，利用PLC自带的高速计数器测量转速，采用倍频方法替代常规测速，既降低了成本又提高了测速精度，测速分辨率从20rpm提高到0.2rpm。对现有的测速方法做简单改动后即可实现提高卧螺离心机转速测量精度和稳定性的目的。 

Claims (2)

1.一种测量卧螺离心机转速的方法,其特征在于，它包括以下几个步骤： 

(1)起动离心机转动，同时起动测量电路，转鼓和螺旋分别每旋转1圈，通过感应式接近传感器产生3个脉冲； 

(2)转鼓和螺旋脉冲信号分别进入倍频器，在倍频器的输出端分别得到100倍频后的信号； 

(3)倍频后的转鼓和螺旋脉冲信号分别进入PLC的高速计数通道，输入的脉冲串由高速计数器记录下来； 

(4)在PLC中根据两个高速计数器记录的脉冲数，通过软件计算出转鼓和螺旋的频率，进而计算出转鼓和螺旋的转速，再计算出两个转速之差，最终获得离心机的转速和差速 

(5)PLC将测量数值在人机界面上实时地显示离心机的转速和差速。 

2.如权利要求1所述的一种测量卧螺离心机转速的方法,其特征在于：所述步骤(3)中的高速计数通道为HSC0和HSC1。