CN203990332U - 一种乳化液浓度在线自动控制装置 - Google Patents
一种乳化液浓度在线自动控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203990332U CN203990332U CN201420125028.3U CN201420125028U CN203990332U CN 203990332 U CN203990332 U CN 203990332U CN 201420125028 U CN201420125028 U CN 201420125028U CN 203990332 U CN203990332 U CN 203990332U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- concentration
- liquid
- emulsion used
- line automatic
- automatic control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005183 dynamical system Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000004540 pour-on Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Abstract
一种乳化液浓度在线自动控制装置,包括1个控制器、3个浓度传感器、3个流量传感器、1个液位传感器、1个压力传感器、2个电控变量泵组成。控制模型及补给策略嵌入在控制器内部。本实用新型采用闭环负反馈模糊控制手段逐渐逼近控制目标,乳化液浓度波动范围小,在3%-6%合理范围内;系统响应快速,在液箱有容量的情况下,半小时以内就可以将整系统乳化液浓度在线自动控制到目标浓度;全自动控制,需要的人工干预极少。
Description
技术领域
本实用新型涉及乳化液浓度在线自动控制,尤其涉及一种煤矿井下综采工作面供液系统的乳化液浓度在线自动控制装置。
背景技术
乳化液作为液压系统的工作介质,被誉为液压系统的“血液”。其浓度是乳化液性能的最重要的参数之一。浓度过高容易导致密封失效,乳化液泄漏。浓度过低又容易导致抗腐蚀性降低,液压部件锈蚀,最终导致系统失效。尽管随乳化油品牌、牌号差异,各乳化油厂家所推荐最佳浓度略有差异,但是从总体上来说,液压系统乳化液平均浓度控制在3%-6%范围以内是比较合理的。
目前,在实际生产中,乳化液浓度的检测和控制还主要是传统的人工离线操作。具体做法是工人从液压系统里人工取样乳化液,浇淋到手持糖量仪上,然后从目镜里读出蓝白分界线所在的刻度值(实为白利糖度,需乘以折光系数才是浓度值),作为乳化液浓度值的表征。然而各种品牌、牌号、各个浓度下的乳化油折光系数都略有差异,而实际操作中常简单地以刻度值乘以2.5(折光系数)来执行。因的该方法存在测量准确度不高,人工读数存在个体偏差,以及离线手工操作,测量值不便于保存,也不方便用于闭环控制等诸多问题。因此乳化液浓度的在线检测和控制变得日益重要。
对于乳化液在线检测的问题,国内外科技工作者和厂家进行了大量的工作,先后尝试了透光法、电磁波衰减法、超声波声速法、折光法等等方法来进行在线检测,也已经取得了一定的应用效果。其中折光法浓度传感器尽管镜头清洁问题还没有很好地解决,也已经取得了井下推广应用。然而,这类系统目前也只是实现了在线自动测量替代手工测量,自动控制装置所应该具备的自动控制功能却一直还是工人凭经验在手工控制。
综采工作面供液系统是一个有时延的动态系统。乳化液泵在源源不断地往工作面上抽送乳化液,同时液箱也会源源不断地回收工作面上返回的液体。整个液箱里的液体大致需要十几分钟到半个小时才能完成一次循环。而且因为工作面管路、液压元件泄露、安全阀动作等等原因,系统存液会随时间逐渐消耗。所以需要定期补充乳化油和水。又由于当前配液装置还是半自动,配比精度不可靠,操作工个体经验差异导致液压系统乳化液浓度波动范围较大(低于1%到高于8%的情况都有出线)、波动比较频繁(每个班补给配液3-5次,系统浓度就波动3-5次)。这给液压系统的正常运行带来了极为不利的影响。
实用新型内容
为解决上述问题,本实用新型提出一种乳化液浓度在线自动控制装置。将工作面供液系统进行整体考虑,列出影响乳化液浓度的各个因素抽象成变量,并将这些变量的相互影响关系抽象出系统控制模型,采用多种传感器检测各个关键位置、关键因素的实时值。然后将这些传感器信息输入控制模型得出相应的补给策略,调节加油变量泵和加水变量泵各自的启、停和运行时间,从而实现系统乳化液浓度的在线自动控制。
具体来说,乳化液浓度在线自动控制装置,包括1个控制器、3个浓度传感器、3个流量传感器、1个液位传感器、1个压力传感器、2个电控变量泵,控制模型及补给策略以软件的形式嵌入在控制器内部,
其中控制器通过查询传感器信息,检测当前配液口、回液口、出液口乳化液浓度并比较其与目标浓度的差异,当超值达到设定阈值之后,结合液位传感器信息,控制器根据浓度控制模型计算得到特定的补给策略。然后根据该策略准确控制加水和加油的变量泵的启动、停止、及运行时间,从而实现乳化液浓度在线自动控制,
3个浓度传感器分别位于配液口、回液口、出液口;
3个流量传感器分别位于配液口、回液口、出液口;
液位传感器位于液箱内部高位,用于监测液箱内存留的乳化液液位是否达到高限;
压力传感器位于液箱内部低位,通过检测液箱内低位液体压力来监测液箱内液位高度;
2个电控变量泵均受控制器控制,一个用于控制加油的量,一个用于控制加水的量。
优选所述的控制器为北京天地玛珂电液控制系统有限公司生产的KXH12型泵站用控制器。
优选所述的浓度传感器为北京天地玛珂电液控制系统有限公司生产的乳化液浓度传感器。
优选所述的压力传感器为北京天地玛珂电液控制系统有限公司生产的GPD20K型压力传感器。
优选所述的压力传感器为北京天地玛珂电液控制系统有限公司生产的KHU15型液位开关。
本实用新型的优点在于:
1、采用闭环负反馈模糊控制手段逐渐逼近控制目标,乳化液浓度波动范围小,在3%-6%合理范围内;
2、系统响应快速,在液箱有容量的情况下,半小时以内就可以将整系统乳化液浓度在线自动控制到目标浓度;
3、全自动控制,需要的人工干预极少,泵站工从操作工转变为巡检工。
附图说明
附图1为本实用新型所述乳化液浓度在线自动控制装置原理示意图;
附图2为本实用新型所述乳化液浓度在线自动控制装置控制模型。
附图标记如下:
1、2、3-乳化液浓度传感器;4、5、6-流量传感器;7-压力传感器;8-液位传感器;9、10-电控变量泵。
具体实施方式
如附图1所示,一种乳化液浓度在线自动控制装置,包括1个控制器、3个浓度传感器、3个流量传感器、1个液位传感器、1个压力传感器、2个电控变量泵。控制模型及补给策略以软件的形式嵌入在控制器内部。
所述控制模型和补给策略都以参数可灵活配置的软件形式固化在泵站控制器里,针对不同工作面,不同供液系统可灵活配置。
所述的控制器为北京天地玛珂电液控制系统有限公司生产的KXH12型泵站用控制器。
所述的浓度传感器为北京天地玛珂电液控制系统有限公司生产的乳化液浓度传感器。
所述的压力传感器为北京天地玛珂电液控制系统有限公司生产的GPD20K型压力传感器。
所述的压力传感器为北京天地玛珂电液控制系统有限公司生产的KHU15型液位开关。
所述的流量传感器和定量泵可以从市面上选择技术参数满足要求,能够被KXH12泵站控制器接入和控制的现有产品来实现。
如附图2所示,控制模型将整个工作面供液系统的液箱液位、管路流量、变量泵动作、乳化液损耗等影响因素抽象成一系列变亮、参数,用函数关系来描述变量之间(比如液箱内液体浓度与变量泵启、停、运行时间关系、系统乳化液损耗同系统工作时间的关系等等)的相互变化规律。这些变量及函数的具体含义如下。
η1(t)、η2(t)、η3(t)分别表示出液口、配液口、回液口的液体浓度随时间变化的情况;
f1(t)、f2(t)、f3(t)分别表示出液口、配液口、回液口的液体流量随时间变化的情况;
h(t)是液箱液位开关输出值,表示液位是否达到设置高位;
p(t)是液箱压力传感器输出值,表示液箱液位具体高度;
p1(t)、p2(t)分别表示控制加油、加水的变量泵的动作(启、停及其时间间隔);
f油(η1(t),η2(t),η3(t),f1(t),f气2t),f3(t),h(t),p(t))表示对于控制加油的变量泵的控制策略,它是液箱配液口、出液口、回液口三处液体流量、浓度及液箱当前液位的函数;
f水(11(t),η2(t),η3(t),f1(t),f2(t),f3(t),h(t),p(t))表示对于控制加水的变量泵的控制策略,它是液箱配液口、出液口、回液口三处液体流量、浓度及液箱当前液位的函数。
基于前述的系统控制模型,控制器收集必须的传感器值,针对目标浓度与当前浓度差异进行分析运算、决策得到补给策略,最后控制两种变量泵分别执行各自的补给策略p1(t)和p2(t),直到当前测试浓度与目标浓度相等为止。
以上所述,仅为本实用新型专利较佳的具体实施方式,但本专利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专利揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本专利的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种乳化液浓度在线自动控制装置,其特征在于:包括1个控制器、3个浓度传感器、3个流量传感器、1个液位传感器、1个压力传感器、2个电控变量泵,
其中控制器通过查询传感器信息,检测当前配液口、回液口、出液口乳化液浓度并比较其与目标浓度的差异,当超值达到设定阈值之后,结合液位传感器信息,控制加水和加油的变量泵的启动、停止、及运行时间,从而实现乳化液浓度在线自动控制,
3个浓度传感器分别位于配液口、回液口、出液口;
3个流量传感器分别位于配液口、回液口、出液口;
液位传感器位于液箱内部高位,用于监测液箱内存留的乳化液液位是否达到高限;
压力传感器位于液箱内部低位,通过检测液箱内低位液体压力来监测液箱内液位高度;
2个电控变量泵均受控制器控制,一个用于控制加油的量,一个用于控制加水的量。
2.如权利要求1所述的乳化液浓度在线自动控制装置,其特征在于:所述的控制器为北京天地玛珂电液控制系统有限公司生产的KXH12型泵站用控制器。
3.如权利要求1所述的乳化液浓度在线自动控制装置,其特征在于:所述的浓度传感器为北京天地玛珂电液控制系统有限公司生产的乳化液浓度传感器。
4.如权利要求1所述的乳化液浓度在线自动控制装置,其特征在于:所述的压力传感器为北京天地玛珂电液控制系统有限公司生产的GPD20K型压力传感器。
5.如权利要求1所述的乳化液浓度在线自动控制装置,其特征在于:所述的压力传感器为北京天地玛珂电液控制系统有限公司生产的KHU15型液位开关。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201420125028.3U CN203990332U (zh) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | 一种乳化液浓度在线自动控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201420125028.3U CN203990332U (zh) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | 一种乳化液浓度在线自动控制装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN203990332U true CN203990332U (zh) | 2014-12-10 |
Family
ID=52030404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201420125028.3U Expired - Lifetime CN203990332U (zh) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | 一种乳化液浓度在线自动控制装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN203990332U (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105834219A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-08-10 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种轧机乳化液系统加水方法及轧机乳化液系统 |
CN105921040A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-09-07 | 北京煤科天玛自动化科技有限公司 | 乳化液全自动实时配比和浓度矫正控制方法 |
CN106065882A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-11-02 | 兖州煤业股份有限公司 | 泵站乳化液自动配比及加水装置 |
CN106500795A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-03-15 | 安徽兴宇轨道装备有限公司 | 一种柴油滤清器水位防误报检测及排水装置 |
WO2017133358A1 (zh) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | 扈乃维 | 一种流体细化装置的控制系统 |
CN109001076A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-12-14 | 中国矿业大学 | 一种基于图像识别的乳化液浓度在线检测系统及方法 |
WO2023184049A1 (zh) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | 山东科技大学 | 一种乳化液泵智能控制系统 |
-
2014
- 2014-03-19 CN CN201420125028.3U patent/CN203990332U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017133358A1 (zh) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | 扈乃维 | 一种流体细化装置的控制系统 |
CN105834219A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-08-10 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种轧机乳化液系统加水方法及轧机乳化液系统 |
CN105921040A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-09-07 | 北京煤科天玛自动化科技有限公司 | 乳化液全自动实时配比和浓度矫正控制方法 |
CN106065882A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-11-02 | 兖州煤业股份有限公司 | 泵站乳化液自动配比及加水装置 |
CN106500795A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-03-15 | 安徽兴宇轨道装备有限公司 | 一种柴油滤清器水位防误报检测及排水装置 |
CN109001076A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-12-14 | 中国矿业大学 | 一种基于图像识别的乳化液浓度在线检测系统及方法 |
WO2023184049A1 (zh) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | 山东科技大学 | 一种乳化液泵智能控制系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN203990332U (zh) | 一种乳化液浓度在线自动控制装置 | |
CN106285572B (zh) | 一种抽油机智能间抽控制装置及其控制方法 | |
US10876383B2 (en) | Method and system for maximizing production of a well with a gas assisted plunger lift | |
CA2633204C (en) | Method of calculating pump flow rates and an automated pump control system | |
CA2664492C (en) | Method and apparatus for enhancing operation of a fluid transport pipeline | |
US9895630B2 (en) | Allocation measurement systems and methods | |
CN108518204B (zh) | 一种间歇气举排液采气控制方法及系统 | |
CN104976518A (zh) | 一种海底管线泄漏监测系统 | |
NO333438B1 (no) | Fremgangsmate og apparat for sammensetningsbasert kompressorkontroll og ytelsesovervaking. | |
US10094370B2 (en) | Systems and methods for providing override control for a feedwater pump recirculation valve | |
CN101907541A (zh) | 一种管道试压装置 | |
CN208997677U (zh) | 一种润滑系统 | |
CN105507886A (zh) | 一种溢流和井漏监测系统及其监测方法 | |
CN106014999A (zh) | 一种水环真空泵机组高效运行控制方法和控制系统 | |
EP3339566A1 (en) | Apparatus and methods for operating gas lift wells | |
RU2637245C1 (ru) | Система автоматической подачи ингибитора гидратообразования в шлейфы газового промысла | |
CN202647158U (zh) | 自动化换油装置 | |
CN208795330U (zh) | 一种液位开关的校验系统 | |
CN103995547B (zh) | 油气井大型酸压返排过程中残酸在线处理系统及处理方法 | |
CN209469647U (zh) | 一种用于注塑机的液压油油箱系统 | |
CN110513063B (zh) | 控压钻井系统及其控制方法 | |
CN112051729A (zh) | 一种pid控制方法及田间供水系统 | |
CN115045869A (zh) | 一种基于波义尔函数拟合的压力罐自动补气控制方法 | |
CN205247226U (zh) | 液位监控装置 | |
CN207231881U (zh) | 一种油液在线监测的高效消泡装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 100013, Beijing, Chaoyang District, Hepingli Youth ditch East Road, building 5, one floor Patentee after: CCTEG Beijing Tianma Intelligent Control Technology Co.,Ltd. Address before: 100013, Beijing, Chaoyang District, Hepingli Youth ditch East Road, building 5, one floor Patentee before: BEIJING TIANDI-MARCO ELECTRO-HYDRAULIC CONTROL SYSTEM Co.,Ltd. |
|
CX01 | Expiry of patent term | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20141210 |