CN202255911U

CN202255911U - 一种用于喷嘴的智能化标定装置

Info

Publication number: CN202255911U
Application number: CN2011203931543U
Authority: CN
Inventors: 刘定平; 邹博; 张冰洁
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2021-10-14

Abstract

本实用新型公开了一种用于喷嘴的智能化标定装置，包括密度监控器、压力监控器、流量监控器、粒径检测器、存储模块以及标定模块，所述密度监控器、压力监控器、流量监控器分别与存储模块连接，所述存储模块还与粒径检测器和标定模块连接。本实用新型可以实时测定雾化喷嘴的工作参数，进行性能分析，标定最小粒径工作压力，对于优化喷嘴结构，提高喷雾性能具有重要指导意义，可广泛应用于火力发电厂脱硫脱硝、农业喷灌、装饰喷涂、喷墨印刷等行业。

Description

一种用于喷嘴的智能化标定装置

技术领域

本实用新型涉及喷雾装置及工艺，尤其涉及一种用于喷嘴的智能化标定装置。

背景技术

雾化性能是喷雾系统的关键因素。为提高喷雾系统的雾化效率，针对不同类型的喷嘴进行特性研究，确定不同喷嘴所对应的最优工作参数十分重要。

目前喷嘴研发所考虑的工况因素多为工质密度、压力、流量等。现有喷雾场试验中多为人工调节，目前的PID控制技术运用成熟，可以引入到喷雾实验研究中，实现多工况实时检测。喷雾实验研究中，雾化粒径会随着工作压力的增加而不断减小，当工作压力达到一定程度时，粒径随压力的变化趋于平缓。此时，当粒径减小到一定程度时，若要继续减小，则相应要更大的压力，投入更高比例的能耗，不符合节能高效生产的原则。因而，确定一个合适的雾化粒径的工作压力区间，既可以满足生产要求，而又不需高比例投入能耗，对实现高效节能生产有重要意义。

发明内容

为克服现有技术的缺点和不足，本实用新型提供用于喷嘴的智能化标定装置，弥补现有喷雾设备未能够自动标定出当雾化粒径趋于最小且变化趋于平缓时所对应的工作压力的不足，实现了多工况检测、性能分析以及最小粒径工作压力的标定。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于喷嘴的智能化标定装置，包括密度监控器、压力监控器、流量监控器、粒径检测器、存储模块以及标定模块，所述密度监控器、压力监控器、流量监控器分别与存储模块连接，所述存储模块还与粒径检测器和标定模块连接。

所述密度监控器包括依次连接的密度传感器、控制器、电动阀。

所述压力监控器包括依次连接的压力传感器、控制器、调节阀。

所述流量监控器包括依次连接的流量传感器、控制器、调节阀。

上述密度监控器即图3所示单元C；压力监控器即图3所示单元B；流量监控器即图3所示单元A。

上述用于喷嘴的智能化标定装置的标定方法，通过如下步骤实现：

(1)存储模块，接收并存来自储密度监控器、压力监控器、流量监控器、粒径检测器的实时工作参数数据，该参数数据包括工质压力、密度、流量以及粒径的数据，同时控制器又从存储模块提取参数数据，作为控制信号；

该存储模块整合数据绘出粒径关于压力、密度、流量的变化性能曲线；

(2)标定模块，提取存储模块中的粒径关于压力的变化性能曲线进行分析，当喷嘴喷雾粒径关于压力的变化率小于设定的阈值时，标定模块输出此时刻所对应的工作压力区间，此工作压力区间即为所标定的最小粒径工作压力；

(3)粒径检测器，通过光学法对喷嘴的喷雾场实时采集与分析，实时获取不同工况下的喷雾粒径，并将该喷雾粒径的数据输送到存储模块。

所述光学法是采用高速摄像或者激光粒子测量仪等。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：

本实用新型可以实时自动调节工质的密度、液压、流量，进行多工况的检测、性能分析与标定最小粒径工作压力，对于优化喷嘴结构，提高喷雾性能具有重要指导意义。可广泛应用于火力发电厂脱硫脱硝、农业喷灌、装饰喷涂、喷墨印刷等行业。弥补现有喷雾设备未能够自动标定出当雾化粒径趋于最小且变化趋于平缓时所对应的工作压力的不足，实现了多工况检测、性能分析以及最小粒径工作压力的标定。

附图说明

图1是本实用新型结构及工作流程示意图。

图2是图1标定模块运算流程图。

图3是本实用新型结合现有设备举例应用示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，本实用新型用于喷嘴的智能化标定装置，包括密度监控器、压力监控器、流量监控器、粒径检测器、存储模块19以及标定模块8，所述密度监控器、压力监控器、流量监控器分别于存储模块19连接，所述存储模块19还与粒径检测器和标定模块8连接。

所述密度监控器包括依次连接的密度传感器18、控制器1、电动阀16；密度监控器即图3所示单元C。

所述压力监控器包括依次连接的压力传感器4、控制器1、调节阀5；压力监控器即图3所示单元B。

所述流量监控器包括依次连接的流量传感器2、控制器1、调节阀3；流量监控器即图3所示单元A。

如图3所示。上述用于喷嘴的智能化标定装置的标定方法，通过如下步骤实现：

(1)存储模块19，接收并存来自储密度监控器、压力监控器、流量监控器、粒径检测器的实时工作参数数据，该参数数据包括工质压力、密度、流量以及粒径的数据，同时控制器1又从存储模块19提取参数数据，作为控制信号；

该存储模块19整合数据绘出粒径关于压力、密度、流量的变化性能曲线；

(2)标定模块8，提取存储模块19中的粒径关于压力的变化性能曲线进行分析运算(公式见图2)，当喷雾器6喷雾粒径关于压力的变化率小于设定的阈值时，标定模块8输出此时刻所对应的工作压力区间，此工作压力区间即为所标定的最小粒径工作压力；

(3)粒径检测器，通过光学法(本专利采用激光粒子测量仪7)对雾化腔室9内的喷雾场实时采集与分析，实时获取不同工况下的喷雾粒径，并将该喷雾粒径的数据输送到存储模块19。

所述光学法是采用高速摄像或者激光粒子测量仪等。

为更好理解本实用新型，图3以结合现有设备的方式给出了应用举例。

图3中附图标记：控制器1；流量传感器2；调节阀3；压力传感器4；调节阀5；喷雾器6；激光粒子测量仪7；标定模块8(计算机或PLC)；雾化腔室9；储气罐10；风机11；泵12；搅拌机13；液体储存箱14；漏斗15；电动阀16；进水管道17；密度传感器18；存储模块19(计算机)；管道20。

单元C、单元B、单元A均采用PID控制。密度传感器18、压力传感器4、流量传感器2获取的数据会输送到存储模块，控制器1从存储模块19中提取控制信号。

激光粒子测量仪7获取喷雾场后，输送到存储模块19进行分析。

存储模块19整合来自密度传感器18、压力传感器4、流量传感器2以及粒径检测器的压力、流量、密度以及粒径数据，绘出粒径关于压力、流量、密度的性能曲线。同时，密度监控器、压力监控器、流量监控器、粒径检测器由存储模块19中提取数据作为控制信号，标定模块8提取存储模块19中的数据进行运算。

标定模块8接收来自存储模块19的雾化粒径d(x_n)(本实例中，粒径单位为mm)和压力p(x_n)(本实例中，压力单位为Mpa)，代入判别式

Δp以及K的值在本实例中分别设为0.01和400，当判别式成立时，标定模块8输出与d(x_n)和d(x_n+1)对应的压力区间[p(x_n)，p(x_n+1)]，实现了工作压力的标定。此工作压力区间即为当雾化粒径趋于最小且变化趋于平缓时所对应的工作压力。

如上所述便可较好地实现本专利。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种用于喷嘴的智能化标定装置，其特征在于包括密度监控器、压力监控器、流量监控器、粒径检测器、存储模块以及标定模块，所述密度监控器、压力监控器、流量监控器分别与存储模块连接，所述存储模块还与粒径检测器和标定模块连接。

2.根据权利要求1所述的用于喷嘴的智能化标定装置，其特征在于所述密度监控器包括依次连接的密度传感器、控制器、电动阀；所述压力监控器包括依次连接的压力传感器、控制器、调节阀；所述流量监控器包括依次连接的流量传感器、控制器、调节阀。