CN201540682U

CN201540682U - 仪表自动化实训装置

Info

Publication number: CN201540682U
Application number: CN2009200776835U
Authority: CN
Inventors: 范慧玲; 杨飞; 郑旭照; 郑四娥
Original assignee: ZHEJING SUPCON SCIENTIFIC INSTRUMENT CO Ltd
Current assignee: ZHEJING SUPCON SCIENTIFIC INSTRUMENT CO Ltd
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2019-06-30

Abstract

一种仪表自动化实训装置，包括框架、对象模型和若干执行机构，其特征在于，对象模型包括位于框架上方的反应器、冷水槽、热水槽和位于框架下方的储水槽；反应器包括内胆层和夹套层，内胆层与储水槽通过第一磁力循环泵连通，冷水槽和热水槽通过第二磁力循环泵与储水槽连通，夹套层分别与冷水槽和热水槽连通；内胆层与第一磁力循环泵之间的管路上设置有执行机构；冷水槽和热水槽与第二磁力循环泵和夹套层之间的管路上分别设置有执行机构。内胆层与第一磁力循环泵之间的管路上设置有流量计，反应器和热水槽分别连接热电阻，热水槽连接液位传感器。本实用新型可进行多种不同仪表自动化的实验，可广泛应用于学校教学和企业岗前培训。

Description

仪表自动化实训装置

技术领域

本实用新型涉及一种教学实训装置，尤其涉及一种可进行多种仪表自动化实验的仪表自动化实训装置。

背景技术

仪表是工业现场常见的用以检验、测量、观察、计算各物理量、物质成分和物性参数等的器具或设备。随着技术的进步，越来越多的自动化仪表投入使用，自动化仪表不仅在传统工业改造中起到了减轻人员劳动强度、保障安全、稳定操作、提高质量、节约原材料和能源以及减少环境污染等重要的作用，其还逐渐成为新建的大规模、结构复杂的工业生产过程中不可缺少的组成部分。仪表自动化的研究是化工、能源和自控等多个学科专业的重要基础，而仪表自动化实训设备则是进行各项理论教学、故障排除训练、放大试验和科研探索的主要载体。

目前，在仪表自动化实训领域，绝大多数的实验装置是针对特定的实验类型进行设计的，一种实验装置只可以进行一种或两种特定的实验，功能单一。如果需要进行多种热工参数实验，需要在不同的装置上进行，不同装置间的频繁更换，给实验人员带来很大的不便，并且大批实验装置的购买增加了用户的经济支出，一定程度上影响了仪表自动化实训装置的普及。

综上所述，由于现有仪表自动化实验装置只能进行一种或两种特定的实验，功能单一，使得其存在使用不方便、增加用户经济支出的缺点。其次，现有实训装置一般采用模拟仿真，进行缩小抽象处理，采用简单的逻辑控制，这种过于简化的系统，忽略了工程的概念，并且，现有实训装置大多采用导热油或者蒸汽为导热介质，存在很大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种仪表自动化实训装置，以解决现有仪表自动化实训装置使用不方便、增加用户经济支出和安全性差的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型提供一种仪表自动化实训装置，包括框架、对象模型和若干执行机构，其特征在于，对象模型包括位于框架上方的反应器、冷水槽、热水槽和位于框架下方的储水槽；反应器包括内胆层和夹套层，内胆层与储水槽通过第一磁力循环泵连通，冷水槽和热水槽通过第二磁力循环泵与储水槽连通，夹套层分别与冷水槽和热水槽连通；内胆层与第一磁力循环泵之间的管路上设置有执行机构；冷水槽和热水槽与第二磁力循环泵和夹套层之间的管路上分别设置有执行机构。

依照本实用新型较佳实施例所述的仪表自动化实训装置，其内胆层与第一磁力循环泵之间的管路上设置有流量计。

依照本实用新型较佳实施例所述的仪表自动化实训装置，其反应器和热水槽分别连接热电阻，热水槽连接液位传感器。

依照本实用新型较佳实施例所述的仪表自动化实训装置，其仪表自动化实训装置还包括一电气柜，电气柜设置在框架上方，分别与流量计、热电阻和液位传感器连接。

依照本实用新型较佳实施例所述的仪表自动化实训装置，其内胆层设置有调节器。

依照本实用新型较佳实施例所述的仪表自动化实训装置，其执行机构包括气动调节阀、电动调节阀、变频器和调压模块。

依照本实用新型较佳实施例所述的仪表自动化实训装置，其气动调节阀设置有标定系统，标定系统包括压力表和流量计，压力表分别设置在气动调节阀的进口和出口处，流量计设置在气动调节阀的进口处。

依照本实用新型较佳实施例所述的仪表自动化实训装置，其流量计包括电磁流量计、孔板流量计、涡轮流量计和金属浮子转子流量计。

依照本实用新型较佳实施例所述的仪表自动化实训装置，其热电阻包括铂热电阻、铜热电阻和热电偶。

依照本实用新型较佳实施例所述的仪表自动化实训装置，其液位传感器包括差压变送器和磁翻板液位计。

本实用新型的仪表自动化实训装置包括进行多种仪表实验所需的组成部件，当用户需要进行多种实验中的某一特定实验时，可通过切换各个阀门使进行该特定实验所需要的组成部件处于连通状态，便可进行该特定实验，因此，本实用新型可以进行多种不同仪表自动化的实验，使实验人员在进行多种不同的实验时不需要频繁更换装置，使用方便。同时，学校和企业无需再购买大批实验装置，减轻了学校和企业的经济负担，成本低廉，有利于仪表自动化实训装置的普及推广。另外，该仪表自动化实训装置采用工程的概念，整体布局按工业现场布置，通过逼真的工业流程设置，可实现气动阀的调试，差压变送器的调校、多种温度检测仪表的认识等多种仪表的操作，各项操纵贴合实际生产，并且，其还可通过阀门的切换设置各种仪表故障，充分考验操作者报警应变及判断故障的能力，更有利于教学，可广泛应用于学校教学和企业岗前培训。

除上述的有益效果外，本实用新型还具有安全节能的优点，其使用水为导热介质，安全可靠。并且，其反应器的夹套层出水采用分程控制方式，可有效地节约能源。

附图说明

图1为本实用新型仪表自动化实训装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，具体说明本实用新型。

请参阅图1，其为本实用新型仪表自动化实训装置的结构示意图。该仪表自动化实训装置包括框架6、对象模型、若干执行机构和电气柜4，对象模型包括位于框架6上方的反应器1、冷水槽2、热水槽3和位于框架6下方的储水槽5；反应器1包括内胆层和夹套层，内胆层与储水槽5通过第一磁力循环泵7连通，冷水槽2和热水槽3通过第二磁力循环泵8与储水槽5连通，夹套层分别与冷水槽2和热水槽3连通；内胆层与第一磁力循环泵7之间的管路上设置有流量计和执行机构；冷水槽2和热水槽3与第二磁力循环泵8和夹套层之间的管路上分别设置有执行机构；反应器1和热水槽3分别连接热电阻，热水槽3连接液位传感器；流量计、热电阻和液位传感器分别与位于框架上方的电气柜4连接，电气柜4将流量计、热电阻和液位传感器的测量值转换为4-20mA标准信号输出。

在本实例中，执行机构包括气动调节阀、电动调节阀、变频器和调压模块；流量计包括电磁流量计、孔板流量计、涡轮流量计和金属浮子转子流量计；热电阻包括铂热电阻、铜热电阻和热电偶；液位传感器包括差压变送器和磁翻板液位计。另外，在本实例中，气动调节阀设置有标定系统，标定系统包括压力表和流量计，压力表分别设置在气动调节阀的进口和出口处，流量计设置在气动调节阀的进口处。上述的各仪表和装置均为现有技术，在此不再赘述。

上述内胆层的水由储水槽5经过第一磁力循环泵7打入，内胆层与第一磁力循环泵7之间的管路上安装有两个流量计与一个调节阀，内胆层还安装有用以实现温度加热控制实验的调节器，其出水直接入储水槽5。夹套层的进水根据温度的控制要求由冷水槽2或者热水槽3内的水选择性的打入，夹套层出水根据出水的温度高低选择性的流入冷水槽2或者热水槽3。

冷水槽2和热水槽3内的水可以由储水槽5经第二磁力循环泵8打入，也可以通过反应器1的夹套层溢流进来；冷水槽2和热水槽3打出的水直接进入反应器1的夹套层。

本实用新型以典型工业实际生产反应装置为背景，反应器1加热采用电加热配合防干烧方案的设计，充分体现安全意识。该仪表自动化实训装置整体采用工业化管道布局，最大化的反映工业实际生产的场景。其具备液位、流量、温度、压力四大工业参数仪表，既可实现对各种仪表从就地显示到远传显示、从一次仪表到二次仪表的检测认识，又可实现故障设置和多种常用的工业控制方案。

本实用新型可通过阀门的切换设置生产现场经常出现的仪表故障，具体包括以下故障设置：

温度仪表故障设置：选型安装尺寸、信号接线等方面故障，例如，可根据铂热电阻的长短不一检测的温度不一样来设置温度故障。

流量故障设置：安装位置、影响流量大小、信号接线等方面故障，例如，可通过在管路上加垫片设计故障点，检测管路上的流量故障。

液位仪表故障设置：安装位置、信号接线等方面故障，例如，可通过设置差压变送器安装位置的高低实现设置仪表量程迁移故障。

调节阀故障设置：气源、信号接线、安装位置等方面故障，例如，可设置定位器安装故障。

在实例中，各种故障设置通过阀门的切换进行设置，但是，需要说明的是，本实用新型并不限定故障设置的具体实现方式。例如，本实用新型的仪表自动化实训装置还可单独设置一故障区域，将工业现场经常出现的故障真实地仿真设置在故障区域内。因此，以上采用阀门切换设置故障只是一个实例，并不用于限定本实用新型。

本实用新型还能够实现温度、液位、流量的单回路控制；温度串级控制；冷水槽出口流量与热水槽出口流量的比值控制和分程控制等多种常用的工业控制方案。在本实例中，夹套层出水采用分程控制方案，其根据温度的高低进行分程控制，例如，设定实验温度为50℃，当反应器1夹套层的出水温度低于50℃时，冷水槽2管道上的电动调节阀自动打开、热水槽3管道上的电动调节阀关闭，出水直接流入冷水槽2；当反应器1夹套的出水温度高于50℃时，热水槽3管道上的电动调节阀自动打开、冷水槽2管道上的电动调节阀关闭，出水直接流入热水槽3。

分程控制方案能够实现资源的重复利用和避免再加热的过程，可有效地节约能源。但是，在本实例中，需要说明的是，以上采用50℃为实验设定温度只是一个实例，并不用于限定本实用新型。在实际应用中，实验设定温度可任意设置。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种仪表自动化实训装置，包括框架、对象模型和若干执行机构，其特征在于，所述对象模型包括位于所述框架上方的反应器、冷水槽、热水槽和位于所述框架下方的储水槽；所述反应器包括内胆层和夹套层，所述内胆层与所述储水槽通过第一磁力循环泵连通，所述冷水槽和热水槽通过第二磁力循环泵与所述储水槽连通，所述夹套层分别与所述冷水槽和热水槽连通；所述内胆层与所述第一磁力循环泵之间的管路上设置有所述执行机构；所述冷水槽和热水槽与所述第二磁力循环泵和夹套层之间的管路上分别设置有所述执行机构。

2.如权利要求1所述的仪表自动化实训装置，其特征在于，所述内胆层与所述第一磁力循环泵之间的管路上设置有流量计。

3.如权利要求1所述的仪表自动化实训装置，其特征在于，所述反应器和热水槽分别连接热电阻，所述热水槽连接液位传感器。

4.如权利要求2或3所述的仪表自动化实训装置，其特征在于，所述仪表自动化实训装置还包括一电气柜，所述电气柜设置在所述框架上方，分别与所述流量计、热电阻和液位传感器连接。

5.如权利要求1所述的仪表自动化实训装置，其特征在于，所述内胆层设置有调节器。

6.如权利要求1所述的仪表自动化实训装置，其特征在于，所述执行机构包括气动调节阀、电动调节阀、变频器和调压模块。

7.如权利要求6所述的仪表自动化实训装置，其特征在于，所述气动调节阀设置有标定系统，所述标定系统包括压力表和流量计，所述压力表分别设置在所述气动调节阀的进口和出口处，所述流量计设置在所述气动调节阀的进口处。

8.如权利要求2所述的仪表自动化实训装置，其特征在于，所述流量计包括电磁流量计、孔板流量计、涡轮流量计和金属浮子转子流量计。

9.如权利要求3所述的仪表自动化实训装置，其特征在于，所述热电阻包括铂热电阻、铜热电阻和热电偶。

10.如权利要求3所述的仪表自动化实训装置，其特征在于，所述液位传感器包括差压变送器和磁翻板液位计。