CN106321413A - 一种多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统，包括：储气罐；储气罐上设有电磁压力开关；压力传感器，用于检测储气罐内的气体压力，并将检测的储气罐内的气体压力值发送至控制单元；n个气体压缩单元；任一个气体压缩单元均包括一个电机、一个电磁继电器，电机的一端与电磁继电器连接；且任一个电机远离电磁继电器的一端均与电磁压力开关连接；控制单元，与压力传感器、n个电磁继电器通信连接；控制单元通过压力传感器获取储气罐内的气体压力，并根据上述气体压力指令控制n个电磁继电器动作。

Description

一种多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统
技术领域
本发明涉及氮氧分离系统技术领域，尤其涉及一种多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统。
背景技术
空气压缩机是气源装置中的主体，它是将原动机(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。通常空气压缩机有单机头和多机头型，按照压缩气体的产能大小选取。多电动机头空气压缩机一般的工作电压较高，尤其是机头越多耗能越多，不利于节能。常见的多机头压缩机工作都是多个机头同时启动工作或者同时停止工作，这样不仅造成能耗浪费，而且也不利于机头的使用寿命，同时也不能根据氧气的实际需求量来对多个机头进行分级控制，并且在一些对噪声要求较高的环境中也不利于降噪，为用户在使用时造成负担。
基于现有技术的缺陷和弊端，本发明在氮氧分离领域使用的多机头压缩机的工作模式上做了一些改进:在多机头空气压缩机的储气罐上安装一个压力传感器实时检测罐内气体压力，通过将检测的压力嵌入到氮氧分离的控制系统中做多机头空压机的智能控制，可以实现按照储气罐出气使用的流量智能地使用空气压缩机上机头的使用。达到了空气压缩机的利用效率高、节能降耗、降低电机工作噪声、延长机头工作寿命等优点。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统。
本发明提出的多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统，包括：
储气罐；储气罐上设有电磁压力开关；
压力传感器，用于检测储气罐内的气体压力，并将检测的储气罐内的气体压力值发送至控制单元；
n个气体压缩单元；任一个气体压缩单元均包括一个电机、一个电磁继电器，电机的一端与电磁继电器连接；且任一个电机远离电磁继电器的一端均与电磁压力开关连接；
控制单元，与压力传感器、n个电磁继电器通信连接；控制单元通过压力传感器获取储气罐内的气体压力，并根据上述气体压力指令控制n个电磁继电器动作；
控制单元内存储有预设压力值P1、P2……Pn；控制单元通过压力传感器获取储气罐内的气体压力值P0，并将上述气体压力值与控制单元内存储的预设压力值进行比较，当P0≤P1时，控制单元指令控制一个电磁继电器动作，使上述电磁继电器的常闭触点端导通，以实现一个气体压缩单元开始工作；当P0≤P2时，控制单元指令控制两个电磁继电器动作，使上述两个电磁继电器的常闭触点端导通，以实现两个气体压缩单元同时工作；以此类推，当P0≤Pn时，控制单元指令控制n个电磁继电器动作，使上述n个电磁继电器的常闭触点端导通，以实现n个气体压缩单元同时工作；
其中，Pn<……<P2<P1。
优选地，还包括计时单元；计时单元与控制单元通信连接，控制单元通过计时单元获取时间信息。
优选地，控制单元通过计时单元获取任一个电磁继电器的工作时间，以获取与上述电磁继电器连接的电机的工作时间，且控制单元将所有电机的工作时间进行存储；当控制单元指令控制n个电磁继电器动作时，优先选择与工作时间最短的n个电机连接的n个电磁继电器的常闭触点端导通；其中，n≥1。
优选地，当电磁压力开关从断开状态转换为开启状态时，控制单元指令控制3个电磁继电器同时工作，使上述3个电磁继电器的常闭触点端导通。
优选地，所述的储气罐内还设有检测装置，检测装置用于检测储气罐内的气体压力；所述的电磁压力开关根据上述检测装置的检测结果实现开启和关闭。
优选地，所述的储气罐上还设有出气管道，用户通过上述出气管道使用储气罐内的气体。
优选地，所述的压力传感器采用高精度气体压力传感器。
本发明中设有多个气体压缩单元，通过压力传感器检测储气罐内的气体压力值，并根据上述检测的气体压力值来选择使用多少个气体压缩单元开始工作。当压力传感器的检测值较小时，则储气罐内的气体较少，表明用户对储气罐内的气体需求量较多，此时，为满足用户的气体需求量，同时增加储气罐内的气体，控制单元指令控制较多的电磁继电器动作，使电磁继电器导通，即多个电机同时开始工作，如此，增加气体的产能，使储气罐内的气体压力快速增加，即储气罐内的气体体积增加，以满足用户对储气罐内气体的需求量；当压力传感器的检测值较大时，则储气罐内的气体体积较大，表明此时用户对储气罐内的气体的需求量较小，则此时使用较少的电机工作即可满足用户的需求量，控制单元则指令控制数量较少的电磁继电器动作，使上述较少的电磁继电器导通；如此，减少气体的产能，使储气罐内的气体体积增长速度减慢，同时大大节约了能源，避免在气体需求量较小时仍然选用较多的电机工作造成的能源浪费；本发明通过实时检测储气罐内的气体压力值来获取用户对储气罐内气体的需求量，从而根据用户的实际需求量动态地控制电机的工作个数，不仅提高了空气压缩机的工作效率和气体使用效率，而且大大的节约了能源消耗。进一步地，储气罐内设有检测装置，当检测装置的检测结果表明储气罐内的气体压力值达到最大压力值时，表明储气罐内的气体体积很多，此时电磁压力开关自动断开，使多个电机停止工作，防止储气罐内的压力不断增加而发生危险，充分保证了用户在使用本系统时的安全性和可靠性，保证用户的使用效果；本发明还设有计时单元，控制单元通过计时单元选用工作时间短的电机进行工作，保证多个电机的使用时间和使用周期，充分保证多个电机的使用时间趋于平衡，从而大大延长了电机的使用寿命，不仅节约了资源，而且节约了生产成本和维修费用。
附图说明
图1为一种多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统的双电动机头的结构示意图；
图2为一种三电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统的双电动机头的结构示意图；
图3为一种多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统的控制单元的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，图1、图2、图3为本发明提出的一种多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统。
参照图1、图2、图3，本发明提出的多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统，包括：
储气罐1；储气罐1上设有电磁压力开关2；所述的储气罐1上还设有出气管道，用户通过上述出气管道使用储气罐1内的气体。
压力传感器3，用于检测储气罐1内的气体压力，并将检测的储气罐1内的气体压力值发送至控制单元；所述的压力传感器3采用高精度气体压力传感器3，可对储气罐1内的气体压力值进行精确的检测和采集，从而为控制单元分析储气罐1内的气体压力值提供有力的参考依据。
n个气体压缩单元；任一个气体压缩单元均包括一个电机4、一个电磁继电器5，电机4的一端与电磁继电器5连接；且任一个电机4远离电磁继电器5的一端均与电磁压力开关2连接；
控制单元，与压力传感器3、n个电磁继电器5通信连接；控制单元通过压力传感器3获取储气罐1内的气体压力，并根据上述气体压力指令控制n个电磁继电器5动作；
控制单元内存储有预设压力值P1、P2……Pn；其中，Pn<……<P2<P1。
控制单元通过压力传感器3获取储气罐1内的气体压力值P0，并将上述气体压力值与控制单元内存储的预设压力值进行比较，当P0≤P1时，表明储气罐1内的气体压力值较大，即储气罐1内的气体体积较大，即用户对储气罐1内的气体的需求量较小，则使用一个电机4工作即可满足用户对储气罐1内气体的需求量，此时控制单元指令控制一个电磁继电器5动作，使上述电磁继电器5的常闭触点端导通，以实现一个气体压缩单元开始工作；当P0≤P2时，表明储气罐1内的气体压力值减小，即储气罐1内的气体体积减少，即用户对储气罐1内的气体的需求量增加，此时需要增加电机4的个数，以加快储气罐1内气体的增长速度，此时控制单元指令控制两个电磁继电器5动作，使上述两个电磁继电器5的常闭触点端导通，以实现两个气体压缩单元同时工作；以此类推，当P0≤Pn时，表明储气罐1内气体压力值较小，即储气罐1内气体的体积较小，即用户对储气罐1内的气体的需求量较多，为满足用户对储气罐1内气体的需求量，需要增加储气罐1内的气体体积，即需要加快储气罐1内气体的增长速度，即需要多个电机4同时工作以加快储气罐1内气体的增长速度，此时控制单元指令控制n个电磁继电器5动作，使上述n个电磁继电器5的常闭触点端导通，以实现n个气体压缩单元同时工作；进一步地，为保护电机4的使用寿命以及防止储气罐1内气体过多而造成的危害，储气罐1内还设有检测装置，检测装置用于检测储气罐1内气体的压力，且电磁压力开关2根据上述检测装置的检测结果工作：当检测结果达到最大压力值时，表明储气罐1内的气体压力过大，即储气罐1内的气体体积过大，此时电磁压力开关2自动断开，使处于工作状态的电机4的停止工作，当检测结果达到最小压力值时，表明储气罐1内的气体压力过小，即储气罐1内气体的体积过少，此时需要增加储气罐1内的气体体积，则电磁压力开关2开启，使电机4开始工作，以加大储气罐1内的气体体积，优选地，当电磁压力开关2从断开状态转换为开启状态时，控制单元指令控制3个电磁继电器5同时工作，使上述3个电磁继电器5的常闭触点端导通，如此，一方面避免多个电磁继电器5同时导通带动多个电机4工作造成的能源浪费，另一方可使储气罐1内的气体体积快速增加，以满足用户对储气罐1内气体的需求量。
本实施方式中还包括计时单元；计时单元与控制单元通信连接，控制单元通过计时单元获取时间信息；控制单元通过计时单元获取任一个电磁继电器5的工作时间，以获取与上述电磁继电器5连接的电机4的工作时间，且控制单元将所有电机4的工作时间进行存储；当控制单元指令控制n个电磁继电器5动作时，优先选择与工作时间最短的n个电机4连接的n个电磁继电器5的常闭触点端导通；其中，n≥1。如此，可平衡多个电机4的使用时间，避免出现一个或几个电机4频繁使用，而其他电机4较少使用的情况发生，使所有电机4的使用时间趋于平均，从而延长所有电机4的使用寿命，不仅节约了生产成本，而且节约了电机4损害时的维修费用。
需要说明的是，储气罐1内设置的检测装置为压缩机自带的检测装置，且所述的储气罐内气体压力的最大值和最小值根据压缩机的出厂参数而定，与用户设置的压力值无关。检测装置用于检测储气罐1内的气体压力，电磁压力开关2用于根据上述检测装置的检测结果实现开启和关闭；为保证压缩机的工作安全，压缩机在出厂时即配备了检测装置和气体压力的最大值和最小值，且上述检测装置设于储气罐1内；当上述检测装置的检测结果达到上述最大值时，表明储气罐1内的气体压力过大，此时为保证储气罐1以及电机的工作安全，电磁压力开关2自动断开，以切断电机的工作电源；当上述检测装置的检测结果达到上述最小值时，表明储气罐1内的气体压力过小，即储气罐1内的气体体积过少，为保证用户的正常使用，电磁压力开关2自动关闭，使电机工作回路闭合，即电机开始工作。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统，其特征在于，包括：
储气罐(1)；储气罐(1)上设有电磁压力开关(2)；
压力传感器(3)，用于检测储气罐(1)内的气体压力，并将检测的储气罐(1)内的气体压力值发送至控制单元；
n个气体压缩单元；任一个气体压缩单元均包括一个电机(4)、一个电磁继电器(5)，电机(4)的一端与电磁继电器(5)连接；且任一个电机(4)远离电磁继电器(5)的一端均与电磁压力开关(2)连接；
控制单元，与压力传感器(3)、n个电磁继电器(5)通信连接；控制单元通过压力传感器(3)获取储气罐(1)内的气体压力，并根据上述气体压力指令控制n个电磁继电器(5)动作；
控制单元内存储有预设压力值P1、P2……Pn；控制单元通过压力传感器(3)获取储气罐(1)内的气体压力值P0，并将上述气体压力值与控制单元内存储的预设压力值进行比较，当P0≤P1时，控制单元指令控制一个电磁继电器(5)动作，使上述电磁继电器(5)的常闭触点端导通，以实现一个气体压缩单元开始工作；当P0≤P2时，控制单元指令控制两个电磁继电器(5)动作，使上述两个电磁继电器(5)的常闭触点端导通，以实现两个气体压缩单元同时工作；以此类推，当P0≤Pn时，控制单元指令控制n个电磁继电器(5)动作，使上述n个电磁继电器(5)的常闭触点端导通，以实现n个气体压缩单元同时工作；
其中，Pn<……<P2<P1。
2.根据权利要求1所述的多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统，其特征在于，还包括计时单元；计时单元与控制单元通信连接，控制单元通过计时单元获取时间信息。
3.根据权利要求2所述的多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统，其特征在于，控制单元通过计时单元获取任一个电磁继电器(5)的工作时间，以获取与上述电磁继电器(5)连接的电机(4)的工作时间，且控制单元将所有电机(4)的工作时间进行存储；当控制单元指令控制n个电磁继电器(5)动作时，优先选择与工作时间最短的n个电机(4)连接的n个电磁继电器(5)的常闭触点端导通；其中，n≥1。
4.根据权利要求1所述的多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统，其特征在于，所述的储气罐(1)内还设有检测装置，检测装置用于检测储气罐(1)内的气体压力；所述的电磁压力开关(2)根据上述检测装置的检测结果实现开启和关闭。
5.根据权利要求1所述的多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统，其特征在于，当电磁压力开关(2)从断开状态转换为开启状态时，控制单元指令控制3个电磁继电器(5)同时工作，使上述3个电磁继电器(5)的常闭触点端导通。
6.根据权利要求1所述的多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统，其特征在于，所述的储气罐(1)上还设有出气管道，用户通过上述出气管道使用储气罐(1)内的气体。
7.根据权利要求1所述的多电动机头空气压缩机实现氮氧分离的智能控制系统，其特征在于，所述的压力传感器(3)采用高精度气体压力传感器(3)。
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