CN203069206U - 实验室用对象特性测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种实验室用对象特性测定装置，包括储水箱、上水箱和左下侧小水箱，储水箱的出水管上顺次安装有手动切断阀、离心泵和流量检测装置，出水管分别通过分支管路连接上水箱、左下侧小水箱的进水口，上水箱、左下侧小水箱上均安装液位检测装置，上水箱的各出口分别通过管路连接左下侧小水箱和储水箱，左下侧小水箱的出口通过管路连接储水箱，各管路以及分支管路上均安装有手动切断阀，各检测装置均连接控制系统，上水箱、左下侧小水箱上还分别通过定流量管路与储水箱连通，定流量管路上依次设置手动切断阀、定流量泵。整个装置操作简单、实用性强，能够对化工生产中存在的多种对象特性进行测定，便于理解化工生产装置的对象特性。

Description

实验室用对象特性测定装置

技术领域

本实用新型涉及一种实验室用对象特性测定装置，特别涉及化工生产过程中一阶对象和二阶对象特性以及存在容量滞后的对象特性的测定。

背景技术

化工生产中，有很多的对象，有的是有自衡能力的对象和无自衡能力的对象，这些对象特性又有很多种情况，有一阶对象特性和二阶对象特性以及存在容量滞后的对象特性。目前，实验室中没有专门的过程对象特性测定装置，都是在其他实验装置中进行对象特性的测定，这样在测定中就存在着一些缺陷，一般只能测定有自衡能力的一阶对象和二阶对象特性的测定，不能进行无自衡能力的一阶对象和二阶对象特性的测定。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种操作简单、实用性强、既能对有自衡能力的对象进行对象特性测定也能对无自衡对象特性测定且能对所得实验数据永久保存的实验室用对象特性测定装置，便于了解化工生产过程的对象特性。

本实用新型所述的实验室用对象特性测定装置，包括储水箱、上水箱和左下侧小水箱，储水箱的出水管上顺次安装有手动切断阀、离心泵和流量检测装置，出水管分别通过分支管路连接上水箱、左下侧小水箱的进水口，上水箱、左下侧小水箱上均安装液位检测装置，上水箱的各出口分别通过管路连接左下侧小水箱和储水箱，左下侧小水箱的出口通过管路连接储水箱，各管路以及分支管路上均安装有手动切断阀，各检测装置均连接控制系统，上水箱、左下侧小水箱上还分别通过定流量管路与储水箱连通，定流量管路上依次设置手动切断阀、定流量泵。

所述的储水箱的出水管上安装气动调节阀，气动调节阀通过气动管路连接空气压缩机，气动调节阀上安装电气阀门定位器，气动调节阀还有一个旁路，旁路上安有切断阀。气动调节阀所需能源由空气压缩机提供，即通过空气压缩机产生压缩空气（140Kpa），使气动调节阀工作。整个调节装置中的控制过程都是通过控制系统来完成的，控制系统的输出信号通过电气阀门定位器传给气动调节阀，从而根据取得的液位或流量信号控制气动调节阀开度，自动控制水位或流量以满足设定值。

工作原理及过程：

将实验室用对象特性测定装置的储水箱灌满水（至最高高度）。系统动力支路由离心泵、气动调节阀、流量检测装置、电气阀门定位器、空气压缩机、气动管路及切断阀组成。

（1）对无自衡能力的一阶对象进行测定：

打开以离心泵、涡轮流量计、气动调节阀、手动切断阀为主的分支管路至上水箱，给上水箱供水，打开上水箱出口管路上的定流量泵把水排放到储水箱，记录上水箱中的水位信息及数据；也可以打开以离心泵、涡轮流量计、气动调节阀、手动切断阀为主的分支管路至左下侧小水箱，给左下侧小水箱供水，打开左下侧小水箱出口管路上的定流量泵把水排放到储水箱，记录左下侧小水箱的水位信息及数据。

（2）对无自衡能力的二阶对象进行测定：

关闭上水箱出口的定流量泵，打开以离心泵、涡轮流量计、气动调节阀、手动切断阀为主的分支管路至上水箱，然后给左下侧小水箱供水，打开左下侧小水箱出口管路上的定流量泵把水排放到储水箱，记录上水箱及左下侧小水箱的水位信息及数据。

（3）对有自衡能力的一阶对象进行测定：

关闭上水箱出口的定流量泵，打开系统动力支路，给上水箱供水，同时打开上水箱出口管路上的手动切断阀，直接把水排放到储水箱，记录上水箱中的水位信息及数据；也可以关闭左下侧小水箱的定流量泵，打开系统动力支路，给左下侧小水箱供水，同时打开左下侧小水箱出口管路上的手动切断阀，直接把水排放到储水箱，记录左下侧小水箱中的水位信息及数据。

（4）对有自衡能力的二阶对象进行测定：

关闭上水箱以及左下侧小水箱的出口的定流量泵，打开以离心泵、涡轮流量计、气动调节阀、手动切断阀为主的分支管路至上水箱，然后给左下侧小水箱供水，打开左下侧小水箱出口管路上的手动切断阀，直接把水排放到储水箱，记录上水箱及左下侧小水箱的水位信息及数据。

所述的上水箱的出口通过一管路连接右下侧大水箱，右下侧大水箱的出口通过管路连接储水箱，右下侧大水箱上安装液位检测装置，各管路上均安装有手动切断阀，液位检测装置均连接控制系统。在实验过程中，同样给左下侧小水箱和右下侧大水箱供水，因为这两个水箱容量不一样，所以相同情况下，这两个水箱液位变化是不一样的，对应出现干扰的时候控制所需的时间是不一样的，控制的方案就有可能不一样，因此通过两个容积不同的水箱能够测定对象的容量滞后特性。

所述的液位检测装置采用直读式液位计或液位变送器或两者同时采用。直读式液位计能够将水箱内液位进行现场显示，便于进行现场测量读数；液位变送器能够通过导线把信号传到控制室控制台上，便于对所得实验数据进行永久保存和日后调用分析。

所述的流量检测装置是涡轮流量计或电磁流量计。

为了保证本装置正常工作，按照常规方法在上水箱、左下侧小水箱、右下侧大水箱中都设有溢流管，防止工作时上水箱、左下侧小水箱、右下侧大水箱中的水溢出。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：

整个实验室用对象特性测定装置能够对化工生产中存在的多种对象特性进行测定，便于理解化工生产装置的对象特性；整个装置结构合理，操作简单，实用性强；所得实验数据及图表可以永久存储，在组态软件中也可随时调用，以便操作结束后进行比较和分析。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、储水箱；2、出水管；3、手动切断阀；4、离心泵；5、涡轮流量计；6、切断阀；7、气动调节阀；8、电气阀门定位器；9、气动管路；10、空气压缩机；11、液位变送器；12、直读式液位计；13、左下侧小水箱；14、分支管路；15、上水箱；16、分支管路；17、管路；18、定流量管路；19、手动切断阀；20、定流量泵；21、管路；22、定流量管路；23、手动切断阀；24、定流量泵；25、右下侧大水箱；26、管路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述：

如图1所示，实验室用对象特性测定装置，包括储水箱1、上水箱15、左下侧小水箱13和右下侧大水箱25，储水箱1的出水管2上顺次安装有手动切断阀3、离心泵4和涡轮流量计5，出水管2分别通过分支管路16、14连接上水箱15、左下侧小水箱13的进水口，上水箱15、左下侧小水箱13和右下侧大水箱25上均安装液位检测装置，上水箱15的各出口分别通过管路连接左下侧小水箱13、储水箱1和右下侧大水箱25，左下侧小水箱13、右下侧大水箱25的出口分别通过管路23、30连接储水箱1，各管路以及分支管路上均安装有手动切断阀，各检测装置均连接控制系统，上水箱15、左下侧小水箱13上还分别通过定流量管路18、22与储水箱1连通，定流量管路18上依次设置手动切断阀19、定流量泵20，定流量管路22上依次设置手动切断阀23、定流量泵24。

其中：

储水箱1的出水管2上安装气动调节阀7，气动调节阀7通过气动管路9连接空气压缩机10，气动调节阀7上安装电气阀门定位器8，气动调节阀7还有一个旁路，旁路上安有切断阀6。气动调节阀7所需能源由空气压缩机10提供，即通过空气压缩机10产生压缩空气（140Kpa），使气动调节阀7工作。整个调节装置中的控制过程都是通过控制系统来完成的，控制系统的输出信号通过电气阀门定位器8传给气动调节阀7，从而根据取得的液位或流量信号控制气动调节阀7开度，自动控制水位或流量以满足设定值。

液位检测装置采用直读式液位计12或液位变送器11或两者同时采用。直读式液位计12能够将水箱内液位进行现场显示，便于进行现场测量读数；液位变送器11能够通过导线把信号传到控制室控制台上，便于对所得实验数据进行永久保存和日后调用分析。

工作原理及过程：

将实验室用对象特性测定装置的储水箱1灌满水（至最高高度）。系统动力支路由离心泵4、气动调节阀7、涡轮流量计5、电气阀门定位器8、空气压缩机10、气动管路9及切断阀6组成。

（1）对无自衡能力的一阶对象进行测定：

打开以离心泵4、涡轮流量计5、气动调节阀7为主的分支管路至上水箱15，给上水箱15供水，打开上水箱15出口管路上的定流量泵20把水排放到储水箱1，记录上水箱15中的水位信息及数据；也可以打开以离心泵4、涡轮流量计5、气动调节阀7、手动切断阀为主的分支管路至左下侧小水箱13，给左下侧小水箱13供水，打开左下侧小水箱13出口管路上的定流量泵20把水排放到储水箱1，记录左下侧小水箱13的水位信息及数据。

（2）对无自衡能力的二阶对象进行测定：

关闭上水箱15出口的定流量泵20，打开以离心泵4、涡轮流量计5、气动调节阀7为主的分支管路18至上水箱15，然后给左下侧小水箱13供水，打开左下侧小水箱13定流量管路22上的定流量泵24把水排放到储水箱1，记录上水箱15及左下侧小水箱13的水位信息及数据。

（3）对有自衡能力的一阶对象进行测定：

关闭上水箱15出口的定流量泵20，打开系统动力支路，给上水箱15供水，同时打开上水箱15出口管路17上的手动切断阀，直接把水排放到储水箱1，记录上水箱15中的水位信息及数据；也可以关闭左下侧小水箱13的定流量泵24，打开系统动力支路，给左下侧小水箱13供水，同时打开左下侧小水箱13出口管路21上的手动切断阀，直接把水排放到储水箱1，记录左下侧小水箱13中的水位信息及数据。

（4）对有自衡能力的二阶对象进行测定：

关闭上水箱15以及左下侧小水箱13的出口的定流量泵20、24，打开以离心泵4、涡轮流量计5、气动调节阀7为主的分支管路至上水箱15，然后给左下侧小水箱13供水，打开左下侧小水箱13出口管路21上的手动切断阀，直接把水排放到储水箱1，记录上水箱15及左下侧小水箱13的水位信息及数据。

（5）在实验过程中，同样给左下侧小水箱13和右下侧大水箱25供水，因为这两个水箱容量不一样，所以相同情况下，这两个水箱液位变化是不一样的，对应出现干扰的时候控制所需的时间是不一样的，控制的方案就有可能不一样，因此通过两个容积不同的水箱能够测定对象的容量滞后特性。

为了保证本装置正常工作，按照常规方法在上水箱15、左下侧小水箱13、右下侧大水箱25中都设有溢流管，防止工作时上水箱15、左下侧小水箱13、右下侧大水箱25中的水溢出。

Claims (5)

1.一种实验室用对象特性测定装置，其特征在于：包括储水箱（1）、上水箱（15）和左下侧小水箱（13），储水箱（1）的出水管（2）上顺次安装有手动切断阀（3）、离心泵（4）和流量检测装置，出水管（2）分别通过分支管路连接上水箱（15）、左下侧小水箱（13）的进水口，上水箱（15）、左下侧小水箱（13）上均安装液位检测装置，上水箱（15）的各出口分别通过管路连接左下侧小水箱（13）和储水箱（1），左下侧小水箱（13）的出口通过管路（21）连接储水箱（1），各管路以及分支管路上均安装有手动切断阀，各检测装置均连接控制系统，上水箱（15）、左下侧小水箱（13）上还分别通过定流量管路与储水箱（1）连通，定流量管路上依次设置手动切断阀、定流量泵。

2.根据权利要求1所述的实验室用对象特性测定装置，其特征在于：所述的上水箱（15）的出口通过一管路连接右下侧大水箱（25），右下侧大水箱（25）的出口通过管路（26）连接储水箱（1），右下侧大水箱（25）上安装液位检测装置，各管路上均安装有手动切断阀，液位检测装置均连接控制系统。

3.根据权利要求1或2所述的实验室用对象特性测定装置，其特征在于：所述的储水箱（1）的出水管（2）上安装气动调节阀（7），气动调节阀（7）通过气动管路（9）连接空气压缩机（10），气动调节阀（7）上安装电气阀门定位器（8），气动调节阀（7）还有一个旁路，旁路上安有切断阀（6）。

4.根据权利要求1或2所述的实验室用对象特性测定装置，其特征在于：所述的液位检测装置采用直读式液位计（12）或液位变送器（11）或两者同时采用。

5.根据权利要求1所述的实验室用对象特性测定装置，其特征在于：所述的流量检测装置是涡轮流量计（5）或电磁流量计。