CN105511532B - 沥青发泡机智能化控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种沥青发泡机智能化控制系统，沥青泵的输出口与发泡管的进口连接，在沥青泵的输出口与发泡管之间设有沥青流量传感器；发泡管的外壁设有夹套，夹套与进油管和排油管连接；水泵的输出口与发泡管进水口连接，在水泵的输出口与发泡管之间设有水流量传感器；水流量传感器和沥青流量传感器与控制装置连接，控制装置与变频器连接，变频器与驱动水泵的电机连接。通过设置的沥青流量传感器和水流量传感器，以沥青流量传感器的数据作为基准，对水流量进行调节，从而实现精确控制水和沥青的配比。保证沥青发泡质量，杜绝质量隐患。

Description

沥青发泡机智能化控制系统

技术领域

本发明涉及沥青发泡领域，特别是一种沥青发泡机智能化控制系统。

背景技术

沥青发泡温拌技术，因具有节能减排、绿色环保等优点，受到国内外公路行业的广泛关注。目前，沥青发泡机的加水控制是靠水的压力反馈控制的，由于水的压力受到沥青流动管侧复杂的压力变化影响，不能直观的反映沥青量和加水量，造成沥青与水配比难以控制。此方法控制粗放，不能有效地保证沥青发泡质量，存在质量隐患，可能导致沥青道路建设中发生重大质量事故与质量损失。

中国专利文献CN 101739000 B公开了一种沥青发泡装置智能控制系统，提出采用传感器，主要是流量计对于沥青的发泡进行智能控制，但是，该方案采用将沥青和水独立控制按设定配比的方式，并且引入较多的控制参数，例如，发泡水流量、拌和水流量及空气流量，并设置了具有温度自动控制功能，由温度变送器采集温度信号传送给控制模块，控制模块控制沥青管道上的加热元件进行加热；存在的问题是，该控制系统涉及参数过多，控制难度较高，在实际生产过程中，系统容易崩溃。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种沥青发泡机智能化控制系统，能够实现沥青发泡机智能化控制，可精确控制水和沥青的配比，在优选的方案中，本发明的控制参数设置合理，利于大规模生产。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种沥青发泡机智能化控制系统，沥青泵的输出口与发泡管的进口连接，在沥青泵的输出口与发泡管之间设有沥青流量传感器，所述的沥青流量传感器为动差靶式流量计；

发泡管的外壁设有夹套，夹套与进油管和排油管连接；

水泵的输出口与发泡管进水口连接，在水泵的输出口与发泡管之间设有水流量传感器；

水流量传感器和沥青流量传感器与控制装置连接，控制装置与变频器连接，变频器与驱动水泵的电机连接。

发泡管的出口与搅拌缸连接。

在进油管设有温度传感器。

在排油管设有温度传感器，进油管和排油管上的温度传感器与控制装置连接；从进油管和排油管的温度，控制装置测算出发泡管中的温度，还根据发泡管的温度，实时修正沥青流量传感的测量误差。

进油管通过油泵与恒热炉连接，驱动油泵旋转的油泵变频电机与控制装置连接。

还设有储水箱，储水箱通过第二过滤器与水泵的输入口连接，在水泵的输出口与水流量传感器之间还设有泄压阀，泄压阀的溢流口与储水箱连接。

在水泵的输出口与水流量传感器之间还设有压力传感器和第二电磁阀。

在储水箱内还设有液位传感器，液位传感器与控制装置连接，

进水管通过第一过滤器和第一电磁阀与储水箱连接。

在第二过滤器之后设有排污阀。

以沥青流量传感器的数据为基准，控制装置通过变频器调节水泵的转速来控制沥青与水的混合比例；

在进油管和排油管上设置温度传感器，进油管通过油泵与恒热炉连接，驱动油泵旋转的油泵变频电机与控制装置连接，以温度差控制油泵变频电机的转速，以调节发泡管内的温度。

本发明提供的一种沥青发泡机智能化控制系统，通过设置的沥青流量传感器和水流量传感器，以沥青流量传感器的数据作为基准，对水流量进行调节，从而实现精确控制水和沥青的配比。保证沥青发泡质量，杜绝质量隐患。优选的方案中，采用热油夹套对发泡管进行加热的方式，利于确保加热温度，并降低生产过程中的安全隐患。采用流量控温的方式，与现有技术中控制加热元件温度的方式，进一步提高了安全性，降低质量隐患。设置的储水箱结构，确保了水的可靠供给，并设置多层的过滤装置，使水的供给持续、可靠，进一步杜绝发生质量事故。设置的泄压阀环路配合压力传感器，在确保水供应的同时，也确保了整个设备和施工现场的安全。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的整体结构示意图。

图3为本发明中控制装置进行流量控制的电路示意图。

图中：沥青泵1，沥青流量传感器2，发泡管3，夹套4，搅拌缸5，水流量传感器6，水泵7，电机8，控制装置9，变频器10，第一过滤器11，第一电磁阀12，阀门13，储水箱14，液位传感器15，第二过滤器16，排污阀17，压力表18，泄压阀19，压力传感器20，第二电磁阀21，排油管22，进油管23，油泵24，油泵变频电机25，恒热炉26。

具体实施方式

如图1~3中，一种沥青发泡机智能化控制系统，沥青泵1的输出口与发泡管3的进口连接，在沥青泵1的输出口与发泡管3之间设有沥青流量传感器2；本例中的沥青流量传感器2采用动差靶式流量计，精度误差为精度±0.1%~0.2%。

发泡管3的外壁设有夹套4，夹套4与进油管23和排油管22连接；优选的方案中，进油管23通过油泵24与恒热炉26连接，排油管22也接入到恒热炉26内，以循环输出恒温的加热油。

水泵7的输出口与发泡管3进水口连接，在水泵7的输出口与发泡管3之间设有水流量传感器6；

水流量传感器6和沥青流量传感器2与控制装置9连接，控制装置9与变频器10连接，变频器10与驱动水泵7的电机8连接。本例中的控制装置9采用PLC。

发泡管3的出口与搅拌缸5连接。

本发明的工作原理及流程为：沥青泵1根据预设的值恒定输送120~150℃的沥青至发泡管3，沥青流量传感器2将沥青流量输送至控制装置9，水泵7输入水至发泡管3，水流量传感器6获取水的流量输送至控制装置9，根据沥青实时流量和预设的配比，例如沥青和水的混合比1:100，控制装置9根据水流量传感器6反馈的水流量数据，经计算后得到水泵7的控制数据，将控制数据输入至变频器10，控制水泵7的转速，从而实现沥青和水的精确配比。在本发明中，涉及的参数较为合理，利于实现规模化生产，避免出现系统崩溃的状况。

优选的方案中，在进油管23设有温度传感器。由于在发泡管3中设置温度传感器，或者使温度传感器正常工作是较为困难的，本发明中将温度传感器设置在进油管23内，以降低安装和控制难度。

进一步优选的，在排油管22设有温度传感器，进油管23和排油管22上的温度传感器与控制装置9连接。由此结构，从进油管23和排油管22的温度，控制装置9即可测算出发泡管3中的温度，从而确保发泡管3的工作温度符合预定值。测算得到发泡管3的温度还有一个现实意义即在修正沥青流量传感器2的误差。本例中的沥青流量传感器2采用动差靶式流量计，即在管路内设有一个靶板，根据流量的变化，与靶板连接的力传感器所检测的压力也会发生变化，动差靶式流量计根据力传感器压力变化来测定介质的流量，而对于沥青介质，温度变化会影响沥青的粘度，而粘度变化会造成力传感器较大的测量误差。因此控制装置9还根据测量发泡管3的温度，实时修正沥青流量传感器2的测量误差。

优选的方案中，进油管23通过油泵24与恒热炉26连接，驱动油泵24旋转的油泵变频电机25与控制装置9连接。由此结构，本例中是以流量控制来调节发泡管3的温度。

优选的方案如图2中，还设有储水箱14，储水箱14通过第二过滤器16与水泵7的输入口连接，在水泵7的输出口与水流量传感器6之间还设有泄压阀19，泄压阀19的溢流口与储水箱14连接。由此结构，确保水供应的稳定和可靠，设置的第二过滤器16降低了水中杂质对整个生产过程的影响。

在水泵7的输出口与水流量传感器6之间还设有压力传感器20和第二电磁阀21。设置的压力传感器20此处不再作为流量控制的依据，而是作为安全保护装置。优选的，在水泵7的输出口与水流量传感器6之间还设有压力表18

在储水箱14内还设有液位传感器15，液位传感器15与控制装置9连接；由此结构，使储水箱14的水保持在合适的容量。

进水管通过第一过滤器11和第一电磁阀12与储水箱14连接。由此结构，便于随时补充洁净的水，以维持持续的生产。

在第二过滤器16之后设有排污阀17。由此结构，利于排出过滤的杂质，例如经过在储水箱14中沉淀产生的杂质，以及泄压阀19的溢流环路产生的杂质。

优选的方案中，本发明的控制装置9以沥青流量传感器2的数据为基准，控制装置9通过变频器10调节水泵7的转速来控制沥青与水的混合比例；控制方式参见图3。在进油管23和排油管22上设置温度传感器，进油管23通过油泵24与恒热炉26连接，驱动油泵24旋转的油泵变频电机25与控制装置9连接，以温度差控制油泵变频电机25的转速，以调节发泡管3内的温度。油泵变频电机25的流量控制也参见图3的控制方式。即根据进油管23和排油管22的温度差来调节流量，当进油管23与排油管22上的温度传感器测量的温差较大，则提高油泵24的转速，使进油管23的油流速加快，以更好的加热发泡管3，当温差较小，则降低油泵24的转速，采用该方法，无需控制加热元件，提高安全性，而且温度控制也较为平稳。恒热炉26用于使加热油保持在预设的恒定的温度。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，在互不冲突的前提下，本发明记载的各项技术特征能够互相组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种沥青发泡机智能化控制系统，其特征是：沥青泵（1）的输出口与发泡管（3）的进口连接，在沥青泵（1）的输出口与发泡管（3）之间设有沥青流量传感器（2），所述的沥青流量传感器（2）为动差靶式流量计；

发泡管（3）的外壁设有夹套（4），夹套（4）与进油管（23）和排油管（22）连接；

进油管（23）通过油泵（24）与恒热炉（26）连接，驱动油泵（24）旋转的油泵变频电机（25）与控制装置（9）连接；

在进油管（23）设有温度传感器；

在排油管（22）设有温度传感器，进油管（23）和排油管（22）上的温度传感器与控制装置（9）连接，从进油管（23）和排油管（22）的温度，控制装置（9）即可测算出发泡管（3）中的温度；

还根据发泡管（3）的温度，实时修正沥青流量传感器 （2）的测量误差；

水泵（7）的输出口与发泡管（3）进水口连接，在水泵（7）的输出口与发泡管（3）之间设有水流量传感器（6）；

水流量传感器（6）和沥青流量传感器（2）与控制装置（9）连接，控制装置（9）与变频器（10）连接，变频器（10）与驱动水泵（7）的电机（8）连接；

以沥青流量传感器（2）的数据为基准，控制装置（9）通过变频器（10）调节水泵（7）的转速来控制沥青与水的混合比例；

以温度差控制油泵变频电机（25）的转速，以调节发泡管（3）内的温度；

发泡管（3）的出口与搅拌缸（5）连接。

2.根据权利要求1所述的一种沥青发泡机智能化控制系统，其特征是：还设有储水箱（14），储水箱（14）通过第二过滤器（16）与水泵（7）的输入口连接，在水泵（7）的输出口与水流量传感器（6）之间还设有泄压阀（19），泄压阀（19）的溢流口与储水箱（14）连接。

3.根据权利要求2所述的一种沥青发泡机智能化控制系统，其特征是：在水泵（7）的输出口与水流量传感器（6）之间还设有压力传感器（20）和第二电磁阀（21）。

4.根据权利要求2所述的一种沥青发泡机智能化控制系统，其特征是：在储水箱（14）内还设有液位传感器（15），液位传感器（15）与控制装置（9）连接；

进水管通过第一过滤器（11）和第一电磁阀（12）与储水箱（14）连接。

5.根据权利要求2所述的一种沥青发泡机智能化控制系统，其特征是：在第二过滤器（16）之后设有排污阀（17）。