CN114215926B - 一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀的控制方法,涉及控制阀技术领域,控制阀包括主阀、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、开度调节装置、水泵和控制系统,主阀包括压力腔、进水腔和出水腔,压力腔分为上腔室和下腔室,阀芯设置在进水腔和出水腔之间,阀杆连接弹性膜片和阀芯;电磁阀三分别连通上腔室、下腔室、电磁阀一和电磁阀二;电磁阀一连接有气源发生器,电磁阀二连通外界大气;开度调节装置用于监测主阀的开度;控制方法包括关阀关泵控制流程S2,其先进行快速关阀步骤,之后实施缓慢关阀步骤,关阀的快慢通过控制系统发送的脉冲量来控制。
Description
技术领域
本发明涉及控制阀技术领域,尤其涉及一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀的控制方法。
背景技术
缓闭式止回阀,又称缓闭蝶阀,主要安装于水电站水轮机进口端,或者安装于水力、电力、给排水等各类泵站的水泵出口端,工作时,按照预设的启闭程序,阀门对管道实施可靠拦截。
目前,现有的缓闭式止回阀大多是通过阀瓣和重锤联动来实现管道拦截的,当水泵突然断电时,阀门的进口压力会立刻降为零,管道的水产生激烈回流,阀瓣在重锤的作用下迅速关闭,此时会产生较强的水锤效应,极易破坏管道,因此,这类阀门上都设有相应的液压缓冲装置,液压缓冲装置在阀瓣的开度关闭至百分之八十左右时作用于阀瓣,促使阀瓣缓慢关闭,避免水锤效应。
现有的止回阀虽然起到了防水锤的作用,但是还存在着许多不足之处:1、阀门在全开时需要时刻克服重锤的重力,这就使得阀门有高阻力,需要消耗的能量更大;2、阀门无调节作用,阀门只能全开或者全关,阀门开度不能自由调整;3、阀门结构笨重,制造成本高,安装维护成本高。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀的控制方法,克服阀门的阻力问题,自由调整阀门的开度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀的控制方法,所述控制阀包括主阀、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、开度调节装置、水泵和控制系统;
所述主阀包括上阀盖、下阀盖、阀芯、阀杆和阀体,所述上阀盖和所述下阀盖盖合且内部形成压力腔,所述压力腔内设有弹性膜片,所述弹性膜片将所述压力腔分割为上腔室和下腔室,所述阀体连接所述下阀盖且内部形成进水腔和出水腔,所述阀芯设置在所述进水腔和所述出水腔之间,所述阀杆分别连接所述弹性膜片和所述阀芯;所述电磁阀三为四通电磁阀,分别连通所述上腔室、所述下腔室、所述电磁阀一和所述电磁阀二;所述电磁阀一和所述电磁阀二为常闭式电磁阀,所述电磁阀一连接有气源发生器,所述电磁阀二连通外界大气;所述开度调节装置用于监测所述主阀的开度;所述水泵设置在所述进水腔前端;所述控制系统连接所述电磁阀一、所述电磁阀二、所述电磁阀三、所述开度调节装置、所述气源发生器和所述水泵;
所述控制方法包括关阀关泵控制流程S2,所述关阀关泵控制流程S2包括如下步骤:
S21:所述电磁阀三断电,所述主阀开始关阀动作,此时,所述电磁阀三控制所述上腔室连通所述电磁阀一,并且控制所述下腔室连通所述电磁阀二;
S22:所述关阀动作包括快速关阀步骤和缓慢关阀步骤,所述控制系统控制所述电磁阀一和所述电磁阀二的通电频率,进而调控所述主阀的关阀速度;
所述快速关阀步骤用于关闭所述主阀70~80%的开度,所述缓慢关阀步骤用于关闭所述主阀20~30%的开度。
作为优选,所述关阀关泵控制流程S2还包括步骤:
S23:所述控制系统设定所述快速关阀步骤关闭所述主阀开度的目标百分比值,所述主阀首先实施快速关阀步骤,所述控制系统实时监测所述快速关阀步骤是否达到设定的关闭开度的目标百分比值,若是,则所述主阀实施缓慢关阀步骤,与此同时,所述控制系统控制所述水泵开始逐渐关闭;
S24:所述控制系统实时监测所述主阀是否完全关闭,若是,则所述主阀和所述水泵完全关闭。
作为优选,所述控制方法包括开泵开阀控制流程S1,所述开泵开阀控制流程S1包括如下步骤:
S11:所述水泵设定额定转速,所述控制系统设定所述主阀的目标出口流量值或者目标出口压力值;
S12:所述水泵接收开泵信号,开始工作,所述控制系统实时监测所述水泵是否达到所述额定转速,当所述水泵达到所述额定转速时,进入步骤S13;
S13:所述控制系统控制所述电磁阀一、所述电磁阀二和所述电磁阀三通电,所述主阀开始开阀动作,此时,所述电磁阀三控制所述上腔室连通所述电磁阀二,并且控制所述下腔室连通所述电磁阀一;
S14:根据步骤S11设定的目标出口流量值或者目标出口压力值,所述控制系统对所述主阀进行开度调节,直至达到设定的目标出口流量值或者目标出口压力值。
作为优选,所述控制方法还包括意外停泵关阀控制流程S3,所述意外停泵关阀控制流程S3包括以下步骤:
S31:所述控制系统实时监测所述水泵的转速信号,当监测到所述水泵的转速为零时,所述控制系统判断此时的所述主阀开度是否超过30%,若是,则所述主阀实施快速关阀步骤,直至所述主阀开度低于30%,若否,则进入步骤S32;
S32:所述主阀实施缓慢关阀步骤,所述控制系统实时监测所述主阀的开度,直至所述主阀完全关闭。
作为优选,在步骤31的同时,所述意外停泵关阀控制流程S3还包括:
S311:判断所述控制系统是否断电,若是,则启动备用电源;
S312:所述气源发生器设定最低气压值,当监测到所述水泵的转速为零时,所述控制系统监测所述气源发生器的气压是否大于设定的所述最低气压值,若是,则所述气源发生器正常驱动气源控制所述主阀,若否,则进入步骤S313;
S313:所述气源发生器启动自动增压,所述控制系统实时监测所述气源发生器的气压值,直至所述气源发生器的气压大于设定的所述最低气压值。
作为优选,所述控制方法还包括调节控制流程S4,所述调节控制流程S4包括如下步骤:
S41:根据需求,所述控制系统重新设定所述主阀的目标出口流量范围或者目标出口压力范围;
S42:所述控制系统监测所述主阀的出口流量或者出口压力是否在设定的目标范围内,若是,则调节控制流程S4结束,若否,则进入步骤S43;
S43:所述控制系统监测所述主阀的出口流量或者出口压力是否大于设定的目标范围,若是则电磁阀三断电,若否,则电磁阀三通电;
S44:所述控制系统对比所述主阀出口流量实际值与设定的出口流量目标范围之间的偏差,或者所述控制系统对比所述主阀出口压力实际值与设定的出口压力目标范围之间的偏差,根据偏差,所述控制系统控制所述电磁阀一和所述电磁阀二的通电频率,实时调整所述电磁阀一和所述电磁阀二的启闭,逐渐减小实际值与目标范围之间的偏差;
S45:重复步骤S42。
作为优选,所述开度调节装置包括指示杆、全开点触开关和全关点触开关,所述指示杆的一端连接阀杆,另一端延伸出所述上阀盖,所述指示杆上设有指示器,所述指示器的一端连接有拉绳位移传感器,另一端设在所述全开点触开关和所述全关点触开关之间,所述拉绳位移传感器、所述全开点触开关和所述全关点触开关均固定在所述上阀盖。
作为优选,所述阀杆的顶端设有指示底座,所述指示底座上设有安装孔,所述指示杆通过所述安装孔与所述指示底座连接,所述指示杆和所述指示底座固定时,所述安装孔处留有安装空隙。
作为优选,所述控制系统还连接有压力传感器一、压力传感器二和流量计,所述压力传感器一用于监测所述进水腔处的压力,所述压力传感器二用于监测所述出水腔处的压力,所述流量计用于监测所述主阀内的水流量;还包括泵控系统,所述泵控系统连接所述水泵和所述控制系统。
本发明的有益效果是:
1、通过设置电磁阀一、电磁阀二和电磁阀三,使得主阀在开启过程中,无需克服重锤的重力,避免发生水锤效应,主阀在全开过程中,阻力基本为零;
2、通过设置开度调节装置,使得主阀可以自由调整所需开度,从而控制阀门的出口流量和出口压力。
附图说明
图1是本发明中防水击微阻型智能调节水泵控制阀的结构示意图。
图2是本发明中主阀的结构示意图。
图3是本发明中主阀的剖面图。
图4是本发明中阀杆和指示杆连接位置的结构示意图。
图5是本发明中指示底座的结构示意图。
图6是本发明中开度调节装置的结构示意图。
图7是本发明防水击微阻型智能调节水泵控制阀的开泵开阀控制的结构示意图。
图8是本发明防水击微阻型智能调节水泵控制阀的开泵开阀控制流程图。
图9是本发明防水击微阻型智能调节水泵控制阀的关阀关泵控制的结构示意图。
图10是本发明防水击微阻型智能调节水泵控制阀的关阀关泵控制流程图。
图11是本发明防水击微阻型智能调节水泵控制阀的调节控制流程图。
图中:1、主阀;101、上阀盖;102、下阀盖;103、阀芯;104、阀杆;105、阀体;106、压力腔;1061、上腔室;1062、下腔室;107、弹性膜片;108、进水腔;109、出水腔;2、电磁阀一;3、电磁阀二;4、电磁阀三;5、开度调节装置;501、指示杆;5011、圆环卡块;502、支撑板;503、指示器;504、拉绳位移传感器;5041、传感器本体;5042、拉绳;505、全开点触开关;5051、开到位电触点;506、全关点触开关;5061、关到位电触点;507、指示底座;508、安装孔;509、安装空隙;510、螺栓;511、长条孔;6、水泵;7、控制系统;8、气源发生器;9、备用电源;10、泵控系统;11、进水管;12、出水管。
具体实施方式
为了使发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图与实施例,对发明做进一步的说明。
除非另有定义,本文所使用的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是在于限制本发明。
实施例1
如图1~6所示,本实施例提供一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀,包括主阀1、电磁阀一2、电磁阀二3、电磁阀三4、开度调节装置5、水泵6和控制系统7,。
参考图1~3,图1中的箭头方向为水流方向,主阀1包括上阀盖101、下阀盖102、阀芯103、阀杆104和阀体105,上阀盖101和下阀盖102盖合且内部形成压力腔106,压力腔106内设有弹性膜片107,弹性膜片107将压力腔106分割为上腔室1061和下腔室1062,阀体105连接下阀盖102且内部形成进水腔108和出水腔109,进水腔108和出水腔109均在压力腔106的下方,进水腔108前端连接有进水管11,出水腔109后端连接有出水管12;阀芯103设置在进水腔108和出水腔109之间,阀杆104分别连接弹性膜片107和阀芯103,具体地,阀杆104穿过下腔室1062和弹性膜片107。
电磁阀三4为四通电磁阀,包括A、B、C和D四个接头,其中接头A连通电磁阀一2,接头B连通电磁阀二3,接头C连通上腔室1061,接头D连通下腔室1062,通过切换电磁阀三4的连通状态来控制主阀1的工作状态;电磁阀一2和电磁阀二3为常闭式电磁阀,电磁阀一2和电磁阀二3通过接收间断的脉冲电信号来实现间断启闭,即通过改变脉冲信号来控制主阀1动作快慢;电磁阀一2连接有气源发生器8,电磁阀一2和气源发生器8之间设有开关阀,气源发生器8优选为空气压缩机,电磁阀二3连通外界大气。切换电磁阀三4的连通状态,能够控制气源发生器8向主阀1输送气源的位置,具体地,当电磁阀一2、电磁阀二3和电磁阀三4均通电时,气源发生器8产生的气源会输入到下腔室1062,进而达到开阀的目的,然而当电磁阀一2和电磁阀二3间断通电、电磁阀三4断电时,气源发生器8产生的气源会输入到上腔室1061,达到关阀目的。开度调节装置5用于监测主阀1的开度;水泵6设置在进水腔108前端;控制系统7连接电磁阀一2、电磁阀二3、电磁阀三4、开度调节装置5、气源发生器8和水泵6。
参考图2和图3,开度调节装置5包括指示杆501、全开点触开关505和全关点触开关506,指示杆501的一端连接阀杆104,另一端延伸出上阀盖101,指示杆501上设有指示器503,指示器503的一端连接有拉绳位移传感器504,另一端设在全开点触开关505和全关点触开关506之间,拉绳位移传感器504、全开点触开关505和全关点触开关506均固定在上阀盖101上。
主阀1工作时,阀杆104带动阀芯103和指示杆501移动,指示器503的位移随着阀芯103开度的变化而变化,指示器503的位置信息对应主阀1的开度,当指示器503接触到全开点触开关505时,主阀1全开,当指示器503接触到全关点触开关506时,主阀1全关,控制系统7实时接收拉绳位移传感器504发送的位置信号,通过监控指示器503的移动距离,实现对主阀1开度的监控,同时,也可根据指示器503的位置信息自由调节主阀1的开度,从而控制主阀1的出口流量或出口压力。开度调节装置5依据阀杆104的移动,对主阀1的开度进行调节,可达到全开或全关的效果。开度调节装置5设置在主阀1的顶端,不会影响主阀1的自身结构,各个部件均可单独拆卸更换,非专业人员即可完成,维修成本低,维护方便。
全开点触开关505上设有开到位电触点5051,全关点触开关506上设有关到位电触点5061,指示器503在开到位电触点5051和关到位电触点5061之间移动,当主阀1开度达到最大时,指示杆501带动指示器503接触到开到位电触点5051,当主阀1开度为零时,指示杆501带动指示器503接触到关到位电触点5061,控制系统7接收全开点触开关505或全关点触开关506的到位信息,确定主阀1处于全开或全关状态。
参考图4和图5,阀杆104的顶端设有指示底座507,指示底座507上设有安装孔508,指示杆501底端设有两个圆环卡块5011,指示底座507卡在两个圆环卡块5011之间,从而指示杆501通过安装孔508与指示底座507连接。指示杆501和指示底座507固定时,安装孔508处留有一定的安装空隙509,部件与部件之间的安装同轴度不高,便于安装。
参考图6,主阀1上固定有支撑板502,拉绳位移传感器504、全开点触开关505和全关点触开关506均固定在支撑板502上,全开点触开关505设在全关点触开关506的上方,全开点触开关505和全关点触开关506通过螺栓510固定在支撑板502上,支撑板502上设有供螺栓510穿过的长条孔511,螺栓510可固定在长条孔511的任意位置,全开点触开关505和全关点触开关506在支撑板502上的安装位置可进行微调。
拉绳位移传感器504包括传感器本体5041以及穿出传感器本体5041的拉绳5042,传感器本体5041固定在主阀1上,具体地,传感器本体5041固定在支撑板502上,拉绳5042连接指示器503,指示器503移动时,带动拉绳5042伸缩,传感器本体5041根据拉绳5042的伸缩状态确定指示器503的位移距离,从而确定主阀1的开度。
作为优选,控制系统7还连接有压力传感器一、压力传感器二和流量计,压力传感器一用于监测进水腔108处的压力,压力传感器二用于监测出水腔109处的压力,流量计用于监测主阀1内的水流量;控制系统7有备用电源9,当正常供电系统断电时,控制系统7会自动切换到备用电源9。还包括泵控系统10,泵控系统10连接水泵6和控制系统7。
工作原理:
参考图9,开阀动作:电磁阀一2、电磁阀二3和电磁阀三4通电,电磁阀三4的接头A连通接头D且接头B连通接头C,也就是说,电磁阀三4控制上腔室1061连通电磁阀二3,并且控制下腔室1062连通电磁阀一2,此时,接头A向接头D进气,气源发生器8产生的气源不断输入下腔室1062,而接头C向接头B排气,上腔室1061内的气体通过电磁阀二3排出,主阀1开启,开度调节装置5实时监控主阀1的开度;
参考图7,关阀动作:电磁阀一2和电磁阀二3间断通电,电磁阀三4断电,电磁阀三4的接头A连通接头C且接头B连通接头D,也就是说,电磁阀三4控制上腔室1061连通电磁阀一2,并且控制下腔室1062连通电磁阀二3,此时,接头A向接头C进气,气源发生器8产生的气源不断输入上腔室1061,而接头D向接头B排气,下腔室1062内的气体通过电磁阀二3排出,主阀1开始关闭,开度调节装置5实时监控主阀1的开度。
实施例2
如图7~11所示,应用上述实施例1的防水击微阻型智能调节水泵控制阀,本实施例提供一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀的控制方法,包括四种相互独立的控制流程,具体有开泵开阀控制流程S1、关阀关泵控制流程S2、意外停泵关阀控制流程S3和调节控制流程S4。
参考图7和图8,开泵开阀控制流程S1包括如下步骤:
S11:水泵6设定额定转速,控制系统7设定主阀1的目标出口流量值或者目标出口压力值;
S12:水泵6接收开泵信号,开始工作,控制系统7实时监测水泵6是否达到额定转速,当水泵6达到额定转速时,进入步骤S13;
S13:控制系统7控制电磁阀一2、电磁阀二3和电磁阀三4通电,主阀1开始开阀动作,此时,电磁阀三4控制上腔室1061连通电磁阀二3,并且控制下腔室1062连通电磁阀一2;
S14:根据步骤S11设定的目标出口流量值或者目标出口压力值,控制系统7对主阀1进行开度调节,直至达到设定的目标出口流量值或者目标出口压力值,开阀结束。
步骤S12为主阀1的预启动过程,在该过程中,只有当水泵6启动并达到额定转速后,才会开始控制主阀1开启,这能够有效增加水泵6的使用寿命。
主阀1在开始控制状态下,控制系统7会按照之前设定好的控制要求对主阀1进行开度调节,控制要求可以是设定出口流量值、出口压力值、主阀1全开或主阀1关闭,也可现场修改控制系统7原设定好的控制要求,主阀1按照新的要求进行调节控制流程S4。
参考图9和图10,控制方法还包括关阀关泵控制流程S2,关阀关泵控制流程S2包括如下步骤:
S21:电磁阀三4断电,主阀1开始关阀动作,此时,电磁阀三4控制上腔室1061连通电磁阀一2,并且控制下腔室1062连通电磁阀二3;
S22:关阀动作包括快速关阀步骤和缓慢关阀步骤,控制系统7控制电磁阀一2和电磁阀二3的通电频率,进而调控主阀1的关阀速度;
快速关阀步骤用于关闭主阀1的70~80%开度,缓慢关阀步骤用于关闭主阀1剩下的20~30%开度。
作为优选,在上述步骤S22的基础上,关阀关泵控制流程S2还包括以下步骤:
S23:控制系统7设定快速关阀步骤关闭主阀1开度的目标百分比值,主阀1首先实施快速关阀步骤,控制系统7实时监测快速关阀步骤是否达到设定的关闭开度的目标百分比值,若是,则主阀1实施缓慢关阀步骤,与此同时,控制系统7控制水泵6开始逐渐关闭;
S24:控制系统7实时监测主阀1是否完全关闭,若是,则主阀1和水泵6完全关闭。
在关阀关泵控制流程S2中,为了防止发生水锤效应,本实施例要求先关阀后关泵,关阀动作为先快关80%后再缓慢关闭剩下的20%,也就是先进行快速关阀步骤之后实施缓慢关阀步骤,该关阀动作的快速关阀步骤关闭主阀1开度的目标百分比值可以手动输入设置,例如也可设置为先快关70%后再缓慢关闭剩下的30%。
关阀的快慢主要通过控制系统7发送的脉冲量来控制。在单位时间内控制系统7对电磁阀一2和电磁阀二3发送的开启脉冲越多,电磁阀一2和电磁阀二3得电的频率越频繁,电磁阀一2和电磁阀二3从常闭状态转变为打开状态的次数越多,相当于上腔室1061的进气速度和下腔室1062的排气速度越快,主阀1关闭速度越快。脉冲发送的频率越快,主阀1的关闭速度越快;脉冲发送的频率越慢,主阀1的关闭速度越慢,通过脉冲发送的频率来控制主阀1的启闭速度。
当主阀1的行程关闭至20~30%时(缓慢关阀步骤),控制系统7对电磁阀一2和电磁阀二3发送的开启脉冲减小,电磁阀一2和电磁阀二3从常闭状态转变为打开状态的次数减小,相当于上腔室1061的进气速度和下腔室1062的排气速度越慢,主阀1关闭速度越慢。
在关阀关泵控制流程S2中,开度调节装置5可时刻传输电信号给控制系统7,从而作为主阀1开度判断的控制条件。
控制方法还包括意外停泵关阀控制流程S3,意外停泵有两种情况,第一种是电网不稳定,突然停止供电,水泵6停止转动;第二种是水泵6在工作中突然出现故障,水泵6停止转动。控制系统7能时刻接收到水泵6转速的信号,当水泵6的转速突然变为零时,为防止倒流水锤的产生,主阀1应能做到停泵停阀。
具体地,意外停泵关阀控制流程S3包括以下步骤:
S31:控制系统7实时监测水泵6的转速信号,当监测到水泵6的转速为零时,控制系统7判断此时的主阀1开度是否超过20%或者30%,若是,则主阀1实施快速关阀步骤,直至主阀1开度低于20%或者30%,若否,则进入步骤S32;
S32:主阀1实施缓慢关阀步骤,控制系统7实时监测主阀1的开度,直至主阀1完全关闭。
作为优选,在步骤31的同时,意外停泵关阀控制流程S3还包括:
S311:判断控制系统7是否断电,若是,则启动备用电源9;
S312:气源发生器8设定最低气压值,当监测到水泵6的转速为零时,控制系统7监测气源发生器8的气压是否大于设定的最低气压值,若是,则气源发生器8正常驱动气源控制主阀1,若否,则进入步骤S313;
S313:气源发生器8启动自动增压,控制系统7实时监测气源发生器8的气压值,直至气源发生器8的气压大于设定的最低气压值,气源发生器8停止增压。
在步骤S313中,当气源发生器8的实际气压值小于设定的最低气压值时,气源发生器8启动增大气缸内的气压,保证气缸的气压足以驱动主阀1启闭动作。
当水泵6因意外停电而停止时,控制系统7停止得电,控制系统7切换到备用电源9供电,接收到泵控系统10的意外停泵信号后,保持气源发生器8的气压始终在最低气压值要求范围,所以停电后,气源发生器8的气缸还是有足够大的驱动力来关闭主阀1。
参考图11,控制方法还包括调节控制流程S4,调节控制流程S4包括如下步骤:
S41:根据需求,控制系统7重新设定主阀1的目标出口流量范围或者目标出口压力范围;
S42:控制系统7监测主阀1的实际出口流量或者实际出口压力是否在设定的目标范围内,若是,则调节控制流程S4结束,若否,则进入步骤S43;
S43:控制系统7监测主阀1的出口流量或者出口压力是否大于设定的目标范围,若是则电磁阀三4断电,若否,则电磁阀三4通电;
S44:控制系统7对比主阀1出口流量实际值与设定的出口流量目标范围之间的偏差,或者控制系统7对比主阀1出口压力实际值与设定的出口压力目标范围之间的偏差,根据偏差,控制系统7控制电磁阀一2和电磁阀二3的通电频率,实时调整电磁阀一2和电磁阀二3的启闭,逐渐减小实际值与目标值的偏差;
S45:重复步骤S42。
调节控制流程S4可以是控制出口流量或者控制出口压力。当调节控制流程S4采用控制出口压力的方式时,首先输入目标出口压力范围,当实际出口压力低于目标出口压力范围时(即实际出口压力值低于目标出口压力范围的最小值),主阀1的开度增大,当实际出口压力高于目标出口压力范围时(即实际出口压力值高于目标出口压力范围的最大值),主阀1的开度减小,直至达到目标范围。当调节控制流程S4采用控制出口流量的方式时,首先输入目标出口流量范围,当实际出口流量低于目标出口流量范围时(即实际出口流量低于目标出口流量范围的最小值),主阀1的开度增大,当实际出口流量高于目标出口流量范围时(即实际出口流量高于目标出口流量范围的最大值),主阀1的开度减小,直至达到目标范围。
在调节控制流程S4下,主阀1动作快慢主要是通过电磁阀一2和电磁阀二3决定的,电磁阀一2和电磁阀二3通电,主阀1启闭动作,电磁阀一2和电磁阀二3在单位时间内通电的次数决定主阀1启闭的快慢。电磁阀一2和电磁阀二3在单位时间内的通电次数主要是通过控制系统7发送的脉冲频率决定的,当实际值与目标值偏差较大时,两脉冲之间发送的间隔时间越小,脉冲频率越快(决定启闭动作时的初始速度)。实际值与目标值会随主阀1动作而变得越来越接近,两脉冲之间发送的间隔时间也随之增大(启闭速度先快后慢),直至实际值达到目标值范围后停止发送脉冲(电磁阀一2和电磁阀二3不再通电,主阀1停止动作)。
在调节控制流程S4下,主阀1的启闭状态主要是通过电磁阀三4来决定。当实际值高于目标值时,电磁阀三4不通电,主阀1上腔室1061进气,下腔室1062排气,主阀1关小。当实际值低于目标值时,电磁阀三4通电,主阀1下腔室1062进气,上腔室1061排气,主阀1开大。
控制系统7向电磁阀一2和电磁阀二3发送一个电脉冲信号,电磁阀一2和电磁阀二3就会从常闭状态切换为开启状态一次,电磁阀开启的频率与单位时间下控制系统7发送的脉冲数相关。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、同等替换和改进等,均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀的控制方法,其特征在于,所述控制阀包括主阀、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、开度调节装置、水泵和控制系统;
所述主阀包括上阀盖、下阀盖、阀芯、阀杆和阀体,所述上阀盖和所述下阀盖盖合且内部形成压力腔,所述压力腔内设有弹性膜片,所述弹性膜片将所述压力腔分割为上腔室和下腔室,所述阀体连接所述下阀盖且内部形成进水腔和出水腔,所述阀芯设置在所述进水腔和所述出水腔之间,所述阀杆分别连接所述弹性膜片和所述阀芯;所述电磁阀三为四通电磁阀,分别连通所述上腔室、所述下腔室、所述电磁阀一和所述电磁阀二;所述电磁阀一和所述电磁阀二为常闭式电磁阀,所述电磁阀一连接有气源发生器,所述电磁阀二连通外界大气;所述开度调节装置用于监测所述主阀的开度;所述水泵设置在所述进水腔前端;所述控制系统连接所述电磁阀一、所述电磁阀二、所述电磁阀三、所述开度调节装置、所述气源发生器和所述水泵;
所述控制方法包括关阀关泵控制流程S2,所述关阀关泵控制流程S2包括如下步骤:
S21:所述电磁阀三断电,所述主阀开始关阀动作,此时,所述电磁阀三控制所述上腔室连通所述电磁阀一,并且控制所述下腔室连通所述电磁阀二;
S22:所述关阀动作包括快速关阀步骤和缓慢关阀步骤,所述控制系统控制所述电磁阀一和所述电磁阀二的通电频率,进而调控所述主阀的关阀速度;
所述快速关阀步骤用于关闭所述主阀70~80%的开度,所述缓慢关阀步骤用于关闭所述主阀20~30%的开度。
2.根据权利要求1所述的一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀的控制方法,其特征在于,所述关阀关泵控制流程S2还包括步骤:
S23:所述控制系统设定所述快速关阀步骤关闭所述主阀开度的目标百分比值,所述主阀首先实施快速关阀步骤,所述控制系统实时监测所述快速关阀步骤是否达到设定的关闭开度的目标百分比值,若是,则所述主阀实施缓慢关阀步骤,与此同时,所述控制系统控制所述水泵开始逐渐关闭;
S24:所述控制系统实时监测所述主阀是否完全关闭,若是,则所述主阀和所述水泵完全关闭。
3.根据权利要求1所述的一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括开泵开阀控制流程S1,所述开泵开阀控制流程S1包括如下步骤:
S11:所述水泵设定额定转速,所述控制系统设定所述主阀的目标出口流量值或者目标出口压力值;
S12:所述水泵接收开泵信号,开始工作,所述控制系统实时监测所述水泵是否达到所述额定转速,当所述水泵达到所述额定转速时,进入步骤S13;
S13:所述控制系统控制所述电磁阀一、所述电磁阀二和所述电磁阀三通电,所述主阀开始开阀动作,此时,所述电磁阀三控制所述上腔室连通所述电磁阀二,并且控制所述下腔室连通所述电磁阀一;
S14:根据步骤S11设定的目标出口流量值或者目标出口压力值,所述控制系统对所述主阀进行开度调节,直至达到设定的目标出口流量值或者目标出口压力值。
4.根据权利要求1或2所述的一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括意外停泵关阀控制流程S3,所述意外停泵关阀控制流程S3包括以下步骤:
S31:所述控制系统实时监测所述水泵的转速信号,当监测到所述水泵的转速为零时,所述控制系统判断此时的所述主阀开度是否超过30%,若是,则所述主阀实施快速关阀步骤,直至所述主阀开度低于30%,若否,则进入步骤S32;
S32:所述主阀实施缓慢关阀步骤,所述控制系统实时监测所述主阀的开度,直至所述主阀完全关闭。
5.根据权利要求4所述的一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀的控制方法,其特征在于,在步骤31的同时,所述意外停泵关阀控制流程S3还包括:
S311:判断所述控制系统是否断电,若是,则启动备用电源;
S312:所述气源发生器设定最低气压值,当监测到所述水泵的转速为零时,所述控制系统监测所述气源发生器的气压是否大于设定的所述最低气压值,若是,则所述气源发生器正常驱动气源控制所述主阀,若否,则进入步骤S313;
S313:所述气源发生器启动自动增压,所述控制系统实时监测所述气源发生器的气压值,直至所述气源发生器的气压大于设定的所述最低气压值。
6.根据权利要求1所述的一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括调节控制流程S4,所述调节控制流程S4包括如下步骤:
S41:根据需求,所述控制系统重新设定所述主阀的目标出口流量范围或者目标出口压力范围;
S42:所述控制系统监测所述主阀的出口流量或者出口压力是否在设定的目标范围内,若是,则调节控制流程S4结束,若否,则进入步骤S43;
S43:所述控制系统监测所述主阀的出口流量或者出口压力是否大于设定的目标范围,若是则电磁阀三断电,若否,则电磁阀三通电;
S44:所述控制系统对比所述主阀出口流量实际值与设定的出口流量目标范围之间的偏差,或者所述控制系统对比所述主阀出口压力实际值与设定的出口压力目标范围之间的偏差,根据偏差,所述控制系统控制所述电磁阀一和所述电磁阀二的通电频率,实时调整所述电磁阀一和所述电磁阀二的启闭,逐渐减小实际值与目标范围之间的偏差;
S45:重复步骤S42。
7.根据权利要求1所述的一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀的控制方法,其特征在于,所述开度调节装置包括指示杆、全开点触开关和全关点触开关,所述指示杆的一端连接阀杆,另一端延伸出所述上阀盖,所述指示杆上设有指示器,所述指示器的一端连接有拉绳位移传感器,另一端设在所述全开点触开关和所述全关点触开关之间,所述拉绳位移传感器、所述全开点触开关和所述全关点触开关均固定在所述上阀盖。
8.根据权利要求7所述的一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀的控制方法,其特征在于,所述阀杆的顶端设有指示底座,所述指示底座上设有安装孔,所述指示杆通过所述安装孔与所述指示底座连接,所述指示杆和所述指示底座固定时,所述安装孔处留有安装空隙。
9.根据权利要求1所述的一种防水击微阻型智能调节水泵控制阀的控制方法,其特征在于,所述控制系统还连接有压力传感器一、压力传感器二和流量计,所述压力传感器一用于监测所述进水腔处的压力,所述压力传感器二用于监测所述出水腔处的压力,所述流量计用于监测所述主阀内的水流量;还包括泵控系统,所述泵控系统连接所述水泵和所述控制系统。
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