CN204115829U - 一种组合检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种组合检测系统，该系统包括多级离心泵、稳压罐、压力变送器、水箱、变频恒压控制回路、被检调节阀、标准电磁流量计、被检电磁流量计、控制系统等构成，本系统是集调节阀试验功能和电磁流量计检验功能为一体的测试系统，可以测试介质为水的调节阀的额定流量系数，整定PID控制参数，并且可以同步检验被检电磁流量计的精度等级等。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种组合检测系统，属于电子测量仪表技术领域，具体是一种集调节阀试验功能和电磁流量计检验功能为一体的系统。
背景技术
目前调节阀的试验、电磁流量计的检验只能依靠专业生产厂家或是专业的检验机构来进行，但是这些设备在运抵使用现场的过程中，往往会由于运输中的颠簸而需要对调节阀重新进行调整和试验，或是使用一段时间后同样也需要重新试验它的性能，但是在使用现场因为缺少一套相对简易但实用的装置进行测试，本实用新型的特点就是实用、简单、投资少、充分利用企业的现有资源。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种组合检测系统，本系统可以同时实现调节阀试验功能和电磁流量计检验功能，能够精确控制被检调节阀前和阀后的压力，保持调节阀的压力值恒定或是能够迅速稳定，以标准电磁流量计的读数为标准值，来检验被检流量计的精度等级，并且系统组成简单，操作准确、快捷、省时、方便，工作效率高，制作成本低。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种组合检测系统，其特征在于包括水箱，所述的水箱的出口经手动球阀一与多级离心泵进口管路连接，所述的多级离心泵的出口经依次逆止阀和Y形过滤器与稳压罐的进口连通，稳压罐的出口管路依次经标准电磁流量计、被检电磁流量计、被检调节阀、恒压调节阀和手动球阀二返回水箱的进口，形成闭环管路系统；在被检调节阀的进出口管路上分别设有压力变送器一和压力变送器二，压力变送器一与多级离心泵之间通过变频恒压控制回路电连接，压力变送器二与恒压调节阀之间通过恒压调节回路电连接，标准电磁流量计和被检调节阀之间通过控制系统电连接。
对上述的系统作进一步限定，所述的逆止阀和Y型过滤器之间通过软连接接通。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本系统可以同时实现调节阀试验功能和电磁流量计检验功能，通过检测被检调节阀前和阀后压差值，被检调节阀的后面安装一台相同口径的调节阀，通过恒压控制系统来采集压力变送器（阀后）的数值，经过运算后，将输出信号送至恒压调节阀，以起到定压控制的目的；本实用新型对电磁流量计精度检测，以标准电磁流量计的读数为标准值，利用被检调节阀来控制管路流量，通过控制系统将设定值设定在电磁流量计量程范围的不同数值，待稳定后，读取两个流量计的读数，最后就可以计算出被检电磁流量计的精度等级；整个系统组成简单，操作准确、快捷、省时、方便，工作效率高，制作成本低。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的系统连接图；
其中：1、水箱，2、手动球阀一，3、多级离心泵，4、逆止阀，5、软连接，6、Y型过滤器，7、排污阀，8、放气阀，9、稳压罐，10、标准电磁流量计，11、被检电磁流量计，12、压力变送器一，13、被检调节阀，14、压力变送器二，15、手动球阀二，16、控制系统，17、变频恒压控制回路，18、恒压调节阀，19、恒压调节回路。
图2是本装置中控制系统的框图，实线框代表是硬件设备，虚线框代表程序块和软件部分，FB41是PID调节功能块，其中：
PV_IN：输入过程变量值
SP_INT:PID给定值
MAN_ON:该位为“ON”表示PID的控制模式为手动，为“OFF”时，为自动
MAN:手动输入值
GAIN:比例增益
TI:积分时间
DEADB_W:死区宽度
LMN_PER:PID输出。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型具体涉及一种组合检测系统，包括多级离心泵3、稳压罐9、两个压力变送器、水箱1、变频恒压控制回路17、被检调节阀13、标准电磁流量计10、被检电磁流量计11、控制系统16等构成。使用它可以测试介质为水的调节阀的额定流量系数，整定PID控制参数，并且可以同步检验被检电磁流量计的精度等级等。
本系统的具体连接关系：水箱1的出口经手动球阀一2与多级离心泵3进口管路连接，多级离心泵3的出口经依次逆止阀4和Y形过滤器6与稳压罐9的进口连通，稳压罐9的出口管路依次经标准电磁流量计10、被检电磁流量计11、被检调节阀13、恒压调节阀18和手动球阀二15返回水箱1的进口，形成闭环管路系统；在被检调节阀13的进出口管路上分别设有压力变送器一12和压力变送器二14，压力变送器一12与多级离心泵3之间通过变频恒压控制回路17电连接，压力变送器二14与恒压调节阀18之间通过恒压调节回路19电连接，标准电磁流量计10和被检调节阀13之间通过控制系统16电连接。
本实用新型中的多级离心泵3是本系统的动力源，它的选型是根据调节阀的口径、流量范围、阀前的压力，本实例中，所试验的调节阀参数如下：
工艺介质：水，流体状态：液态，最大流量：5m3/h,阀前压力：0.8Mpa,额定Kv值=5.4，阀体直径：DN25。
多级泵的参数如下：型号：CLF4-100 进出管接口规格：DN32 扬程：95米，流量范围：8m3/h，配套电机功率2.2Kw。
压力变送器一12置于被检调节阀阀前，压力变送器二14置于被检调节阀阀后，检测阀前和阀后的压力，精度等级0.25级，量程：0-1.6Mpa,取压点的选择符合GB T4213-2008中表7的规定要求。
本系统中的变频恒压控制回路17，根据多级泵配套电机率选择适当的变频器，并将它的工作模式设定为PID控制宏，采集阀前的压力变送器的模拟量信号构成一个闭环控制回路，以阀前的压力作为被控参数，通过变频器面板设置设定值，这样可以根据需要精确控制多级泵的输出压力。
本系统中的稳压罐9，虽然有变频恒压控制回路，但是试验装置因为管容较小，它的容积要远远大于管容，这样形成了恒压和稳压功能，调节阀在开关动作的过程中，容易使多级泵输出的压力不稳定，产生振荡，所以在多级泵出口安装一个稳压罐，它的功能是稳定管网的压力，它的压力等级要符合管网最高工作压力，并且经过耐压试验，在稳压罐上部安装一个排气阀，以便排出罐内的气体，下部安装一个排污阀。稳压罐的容积大于20-30倍的管道总容积。
被检调节阀13：前后直管段及安装要符合GB T4213-2008中表7的规定要求。
标准电磁流量计10：标准流量计的精度等级选择0.2级，量程范围：0-10m3/h,前后直管段及安装规范要符合电磁流量计的相关规定。
被检电磁流量计11：标准流量计的精度等级选择1.0级，量程范围：0-10m3/h,前后直管段及安装规范要符合电磁流量计的相关规定。
控制系统16：本装置中充分利用企业现有富裕资源，将需要检测的电磁流量计的信号、被检调节阀后压力变器的信号送入现有的PLC控制系统，在后台监控软件里面编辑监控画面，可以手动输入设定值，然后通过PID控制模块运算后，将输出信号送至调节阀，以实现定值控制，也可以通过监控画面手动输出阀门开度信号。在监控画面上编辑一个曲线记录窗口，记录流量的设定值和实际检测值，并进行比对，同步可以整定控制参数，使控制曲线达到理想的效果，使超调量和滞后时间均在工艺允许范围内。
本系统利用压力变送器和变频器构成闭环控制回路，可能根据需要将管网压力稳定在任意值。
图2是本装置中控制系统的框图，其中：FT-01代表的是标准电磁流量计，它输出的模拟量信号送至PLC系统的模拟量输入通道AI:6ES7 331-7KF02-0AB0，经过模数转换后，再由程序块FC-105进行量程和数据类型的转换后送至FB41的PV_IN输入口；功能模块FB41的其它输入参数均由Wincc后台监控软件通过人机接口人为设置；当输入参数MAN_ON设置为“ON”时，PID的工作模式为“手动”，此时MAN的参数直接作用到输出参数LMN_PER，通过Wincc后台监控手动修改MAN值，输出参数LMN_PER立即发生改变，并和MAN保持一致；当输入参数MAN_ON设置为“OFF”时，PID的工作模式为“自动”，此时FB41根据输入参数PV_IN和SP_INT的差值以及其它的参数自动进行运算，使得输出参数LMN_PER以一定的变化速度和幅度进行不断地调整，最后实现PV_IN和SP_INT的差值在DEADB_W范围内，LMN_PER保持不变，一旦PV_IN和SP_INT的差值超过DEADB_W范围，程序又一次的自动调整LMN_PER，这样就形成了一个反馈的闭环控制回路。不管它的模式是自动还是手动，经过运算后，它的输出参数通过模拟量输出模块AO:6ES7 332-5HF00-0AB0送至调节阀的电气阀门定位器，以实现对调节阀的控制。
本实用新型的具体实施例：
根据被检调节阀13的阀前压力，通过变频器的操作面板设置压力设定值，在具体实施中，如将设定值定为0.8Mpa,启动变频器后，多级水泵开始运行，压力变送器一12的示值逐渐升高并通过变频器本身的PID控制宏功能使得该压力值恒定在设定值上，此时打开稳压罐9上部的排气阀，待罐内的气体完全排出后再关闭排气阀。
根据测试需要从监控画面上设置被检调节阀13阀后的压力值，然后将运行模式打至“自动”，这样可以由控制系统自动控制调节阀的动作，以起到稳定压力值的目的。
对于新到货的，或是经过维修后的调节阀我们可以把它安装在被检调节阀的位置上，将阀前压力设定在它的工作压力值，然后人为的改动流量设定值，以检验该阀的动作性能，是否能起到稳定流量的目的，并且通过曲线查看控制精度，超调量是否超过要求等。
流量计精度检验，我们以标准电磁流量计的读数为标准值，来检验被检流量计的精度等级。利用被检调节阀来控制管路流量，通过控制系统将设定值设定在电磁流量计量程范围的不同数值，待稳定后，读取两个流量计的读数，最后就可以计算出被检流量的精度等级，下表是实际检验的一组数据。
Claims (2)
1.一种组合检测系统，其特征在于包括水箱（1），所述的水箱（1）的出口经手动球阀一（2）与多级离心泵（3）进口管路连接，所述的多级离心泵（3）的出口经依次逆止阀（4）和Y形过滤器（6）与稳压罐（9）的进口连通，稳压罐（9）的出口管路依次经标准电磁流量计（10）、被检电磁流量计（11）、被检调节阀（13）、恒压调节阀（18）和手动球阀二（15）返回水箱（1）的进口，形成闭环管路系统；在被检调节阀（13）的进出口管路上分别设有压力变送器一（12）和压力变送器二（14），压力变送器一（12）与多级离心泵（3）之间通过变频恒压控制回路（17）电连接，压力变送器二（14）与恒压调节阀（18）之间通过恒压调节回路（19）电连接，标准电磁流量计（10）和被检调节阀（13）之间通过控制系统（16）电连接。
2.根据权利要求１所述的一种组合检测系统，其特征在于所述的逆止阀（4）和Y型过滤器（6）之间通过软连接（5）接通。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Combined detection system Effective date of registration: 20160612 Granted publication date: 20150121 Pledgee: China Co truction Bank Corp Cangxian branch Pledgor: DALIPAL PIPE COMPANY Registration number: 2016990000492 |
|
| PLDC | "enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model" |