CN206021753U - 一种过程控制实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及教学仪器技术领域，具体涉及一种过程控制实验装置，包括：呈三层结构设置的支架，支架底层设置有蓄水箱，支架中间层设置有第二实验水箱和盘管，支架顶层两侧分别设置有第一实验水箱和带有加热器的加热水箱；蓄水箱通过设置有第一水泵和第一流量计的第一管路分别与加热水箱、第二实验水箱相连接；蓄水箱通过设置有第二水泵和第二流量计的第二管路分别与第一实验水箱、第二实验水箱和盘管的一端相连接，盘管的另一端接入第二实验水箱的上部；所述第二实验水箱的出水口通过设置有电动调节阀的管路与蓄水箱联通；所述加热水箱和第二实验水箱内均设置有搅拌器；本过装置结构简单，能够满足学生教学和科学研究的双重要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学仪器技术领域，具体涉及一种过程控制实验装置。
背景技术
过程控制课程是高等学校自动化专业等相关专业的一门重要的专业课程，是衔接自动控制原理，现代控制理论课与生产实践相结合的课程，因此建设过程控制实验室，从而加强对学生实践能力的培训对高校教育以及社会是具有现实的意义。现有技术的过程控制实验装置对复杂的过程控制实验涉及较少，结构复杂，体积较大，可扩展性低，价格也偏高，适用范围较窄，无法很好地服务于各高校的实验教学。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供一种过程控制实验装置，本过程控制实验装置结构简单直观，易于制作和便于学生学习，可以进行较为复杂的过程控制实验，能够满足学生教学和科学研究的双重要求。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种过程控制实验装置，包括呈三层结构设置的支架，所述支架底层设置有蓄水箱，支架中间层设置有第二实验水箱和盘管，支架顶层两侧分别设置有第一实验水箱和带有加热器的加热水箱；所述蓄水箱通过设置有第一水泵和第一流量计的第一管路分别与加热水箱、第二实验水箱相连接；蓄水箱通过设置有第二水泵和第二流量计的第二管路分别与第一实验水箱、第二实验水箱和盘管的一端相连接，盘管的另一端接入第二实验水箱的上部；所述第二实验水箱的出水口通过设置有电动调节阀的管路与蓄水箱联通；所述加热水箱和第二实验水箱内均设置有搅拌器。
进一步的，所述加热水箱和第一实验水箱上部均设置有溢水管路，所述溢水管路与蓄水箱连通。
进一步的，所述第一管路上，第一流量计后方设置有压力变送器；所述第一管路通过设置有阀门的支管与加热水箱连接，第一管路通过依次设置有电磁阀和阀门的支管与第二实验水箱相连接。
进一步的，所述第二管路上，第二流量计后方设置有电动调节阀；第二管路通过设置有阀门的支管分别与盘管和第一实验水箱连接，第二管路通过依次设置有电磁阀和阀门的支管与第二实验水箱连接。
进一步的，所述加热水箱底部通过依次设置有阀门和电动调节阀的管路与第二实验水箱连接；第一实验水箱底部通过设置有阀门的管路与第二实验水箱连接。
进一步的，所述加热水箱、第一实验水箱和第二实验水箱均设置有液位传感器；所述加热水箱和第二实验水箱还分别设置有温度传感器。
进一步的，所述第一水泵和第二水泵的出水口分别通过设置有压力表和阀门的管路与蓄水箱连接。
进一步的，所述加热水箱和第一实验水箱容积相等，且两者容积之和小于第二实验水箱；蓄水箱容积大于加热水箱、第一实验水箱和第二实验水箱的容积之和。
进一步的，所述第一水泵采用启停控制，第二水泵连接有PLC控制的变频器。
进一步的，所述支架底部对称设置有两对万向轮。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：本装置可以涉及较多的复杂过程控制实验，本实用新型的双水泵结构可以增加系统的输入，从而构成更多复杂的控制回路，通过控制阀门不同的组合，可以完成液位、温度、压力、流量的多种复杂过程控制实验；结构简单、直观，所以部件均安装在支架上，清晰可见，便于观察和使用；可以满足学生教学和科学研究的双重要求。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
其中：1为支架；2为第一水泵；3为压力表；4为液位传感器；5为第一流量计；6为第一管路；7为温度传感器；8为搅拌器；9为加热水箱；10为压力变送器；11为加热器；12为电磁阀；13为电动调节阀；14为阀门；15为第二管路；16为第一实验水箱；17为万向轮；18为第二流量计；19为盘管；20为蓄水箱；21为第二水泵；22为第二实验水箱。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。
参见图1，本实用新型提供的一种过程控制实验装置，包括呈三层结构设置的支架1，支架1底部对称设置有两对万向轮22。支架1底层设置有蓄水箱20，支架1中间层设置有第二实验水箱22和盘管19，支架1顶层两侧分别设置有第一实验水箱16和带有加热器11的加热水箱9；所述蓄水箱20通过设置有第一水泵2和第一流量计5的第一管路6分别与加热水箱9、第二实验水箱22相连接；蓄水箱20通过设置有第二水泵21和第二流量计18的第二管路15分别与第一实验水箱16、第二实验水箱22和盘管19的一端相连接，盘管19的另一端接入第二实验水箱22的上部；所述第二实验水箱22的出水口通过设置有电动调节阀13的管路与蓄水箱20联通；所述加热水箱9和第二实验水箱22内均设置有搅拌器8。第一水泵采用启停控制，第二水泵连接有PLC控制的变频器。
所述加热水箱9和第一实验水箱16上部均设置有溢水管路，所述溢水管路与蓄水箱20连通。
所述第一管路6上，第一流量计5后方设置有压力变送器10；所述第一管路6通过设置有阀门14的支管与加热水箱9连接，第一管路6通过依次设置有电磁阀12和阀门14的支管与第二实验水箱22相连接。所述第二管路15上，第二流量计18后方设置有电动调节阀15；第二管路15通过设置有阀门14的支管分别与盘管19和第一实验水箱16连接，第二管路15通过依次设置有电磁阀12和阀门14的支管与第二实验水箱22连接。
所述加热水箱9底部通过依次设置有阀门14和电动调节阀13的管路与第二实验水箱22连接；第一实验水箱16底部通过设置有阀门14的管路与第二实验水箱22连接。所述加热水箱9、第一实验水箱16和第二实验水箱22均设置有液位传感器4；所述加热水箱9和第二实验水箱22还分别设置有温度传感器7。所述第一水泵2和第二水泵21的出水口分别通过设置有压力表3和阀门14的管路与蓄水箱20连接。
所述加热水箱9和第一实验水箱16容积相等，且两者容积之和小于第二实验水箱22；蓄水箱容积大于加热水箱、第一实验水箱和第二实验水箱的容积之和。
工作原理：从蓄水箱20连接至第一水泵2，经过设置有第一流量计5、压力变送器10的第一管路6、设置有电磁阀12和阀门14的支管到第二实验水箱22，再经由第二实验水箱22出水管道回到蓄水箱20，构成第一循环回路；在压力变送器10和电磁阀12之间，第一管路6通过设置有阀门的支管向下连接到加热水箱9，经过加热水箱9出水管道到第二实验水箱22，再经由第二实验水箱22出水管道回到蓄水箱20，构成第二循环回路；从蓄水箱20连接至第二水泵21，通过设置有第二流量计18、和电动调节阀13的第二管路15连接至第二实验水箱22，再经由第二实验水箱22出水管道回到蓄水箱20，构成第三循环回路；第二管路15通过支管向下连接到第一实验水箱16，经过第一实验水箱16的出水管道到第二实验水箱22，再经由第二实验水箱22出水管道回到蓄水箱20，构成第四循环回路；在第二管路15上电动调节阀后有盘管19向下连接到连接至第二实验水箱22上部，再经由第二实验水箱22的出水管道回到蓄水箱20，构成第五循环回路。
通过阀门不同的组合可以构成不同的控制回路。第一循环回路可以完成单容温度控制的相关实验、单容压力控制的相关实验、基于变频控制的单容液位和流量的相关实验；第二循环回路可以完成基于电动调节阀的单容液位和流量的相关实验；第三循环回路可以完成双容液位的相关实验；第一、第三循环回路可以完成比值控制的相关实验；第一、第五循环回路和第二、三循环回路可以完成液位、流量双变量的相关实验；第五循环回路可以完成液位滞后的相关实验。双水泵结构可以增加系统的输入，当使用一侧的回路进行实验时，另一侧的回路可以作为扰动回路。
本实用新型可以完成二十余种常用的典型过程控制实验，很好的满足自动化相关专业的实验教学要求，具有结构简单直观、易于制作和便于学生学习的优点，此外广大科学技术人员也可以以本实用新型为控制对象进行科学研究。
尽管上面结合图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (10)
1.一种过程控制实验装置，其特征在于，包括呈三层结构设置的支架(1)，所述支架(1)底层设置有蓄水箱(20)，支架(1)中间层设置有第二实验水箱(22)和盘管(19)，支架(1)顶层两侧分别设置有第一实验水箱(16)和带有加热器(11)的加热水箱(9)；所述蓄水箱(20)通过设置有第一水泵(2)和第一流量计(5)的第一管路(6)分别与加热水箱(9)、第二实验水箱(22)相连接；蓄水箱(20)通过设置有第二水泵(21)和第二流量计(18)的第二管路(15)分别与第一实验水箱(16)、第二实验水箱(22)和盘管(19)的一端相连接，盘管(19)的另一端接入第二实验水箱(22)的上部；所述第二实验水箱(22)的出水口通过设置有电动调节阀(13)的管路与蓄水箱(20)联通；所述加热水箱(9)和第二实验水箱(22)内均设置有搅拌器(8)。
2.根据权利要求1所述的一种过程控制实验装置，其特征在于，所述加热水箱(9)和第一实验水箱(16)上部均设置有溢水管路，所述溢水管路与蓄水箱(20)连通。
3.根据权利要求1所述的一种过程控制实验装置，其特征在于，所述第一管路(6)上，第一流量计(5)后方设置有压力变送器(10)；所述第一管路(6)通过设置有阀门(14)的支管与加热水箱(9)连接，第一管路(6)通过依次设置有电磁阀(12)和阀门(14)的支管与第二实验水箱(22)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种过程控制实验装置，其特征在于，所述第二管路(15)上，第二流量计(18)后方设置有电动调节阀(13)；第二管路(15)通过设置有阀门(14)的支管分别与盘管(19)和第一实验水箱(16)连接，第二管路(15)通过依次设置有电磁阀(12)和阀门(14)的支管与第二实验水箱(22)连接。
5.根据权利要求1所述的一种过程控制实验装置，其特征在于，所述加热水箱(9)底部通过依次设置有阀门(14)和电动调节阀(13)的管路与第二实验水箱(22)连接；第一实验水箱(16)底部通过设置有阀门(14)的管路与第二实验水箱(22)连接。
6.根据权利要求1所述的一种过程控制实验装置，其特征在于，所述加热水箱(9)、第一实验水箱(16)和第二实验水箱(22)均设置有液位传感器(4)；所述加热水箱(9)和第二实验水箱(22)还分别设置有温度传感器(7)。
7.根据权利要求1所述的一种过程控制实验装置，其特征在于，所述第一水泵(2)和第二水泵(21)的出水口分别通过设置有压力表(3)和阀门(14)的管路与蓄水箱(20)连接。
8.根据权利要求1所述的一种过程控制实验装置，其特征在于，所述加热水箱(9)和第一实验水箱(16)容积相等，且两者容积之和小于第二实验水箱(22)；蓄水箱(20)容积大于加热水箱(9)、第一实验水箱(16)和第二实验水箱(22)的容积之和。
9.根据权利要求1所述的一种过程控制实验装置，其特征在于，所述第一水泵(2)采用启停控制，第二水泵(21)连接有PLC控制的变频器。
10.根据权利要求1所述的一种过程控制实验装置，其特征在于，所述支架(1)底部对称设置有两对万向轮(17)。
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|---|---|---|---|---|
| CN106950051A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-07-14 | 中北大学 | 一种基于阀门流量特性测试的过程控制多功能实验装置 |
| CN108961977A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-07 | 西安交通大学 | 一种热工流体过程变量自动控制教学实验装置 |
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