CN206672466U - 一种可视化多物理量综合自动化控制实验装置 - Google Patents

Abstract

一种可视化多物理量综合自动化控制实验装置，包括控制台和仪表台，所述控制台和仪表台之间分别通过快接管件和航空插头实现机械连接与电气连接；所述控制台与仪表台底部均设有万向轮，所述的控制台下部安装有水泵，所述水泵的转轴上安装有编码器，所述控制台的内部设有过滤器，所述过滤器的一端设有手动球阀；所述仪表台下部设置有蓄水箱，所述仪表台上部设有电子秤、电动调节蝶阀、称重容器、电动换向器、管道、温度传感器、压力传感器、电动调节V型球阀、气动夹表器与流量计。本装置中可视化设计，方便安全地观察流体流动形态、设备运行状态；装置具有流量、压力、液位、转速等多个物理量的检测和控制实验功能，装置利用效率高。

Description

一种可视化多物理量综合自动化控制实验装置

技术领域

本实用新型涉及自动化控制实验领域，尤其涉及一种可视化多物理量综合自动化控制实验装置。

背景技术

实验室是当前各个高校和科研单位的实习、实践、科技创新的重要基地，是人才培养的实践课堂，同时也是各种前沿科技的孵化园。目前，高校实验室的自动化控制实验装置大多按专业划分，功能单一，仅仅针对流量、压力、液位、电机转速、阀门特性等一个物理量的实验进行设计。不能进行多物理量测控，从而导致一套装置利用率低，造成大量的资源浪费。

并且，本专利相关的实验装置大多采用金属结构，不透明，使学生做实验时无法清楚地看到流体流动状态、液位变化、电机转动等现象，不利于理解实验过程和原理。同时，实验装置设计时很少考虑快速拆卸、装配、移动的需求，导致实验装置体积庞大，装置的搬迁、移动存在很大的困难，无法满足现阶段我国大多数高校多校区分布的实验需求。

本发明公开了一种可视化多物理量综合自动化控制实验装置，可以一套装置实现流量仪表检定、流量控制、压力控制、液位控制、电机转速控制、阀门特性测试等多个实验，提高了装置的利用率。由于装置采用可视化设计，实验过程直观可视、大大降低了学生理解实验过程和原理的难度，提高了学生实验的积极性。另外，本装置在快速拆卸、装配、移动方面采取了一些措施，大大降低了装置搬迁的难度和花费。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是可视化多物理量综合自动化控制实验装置的结构设计。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：一种可视化多物理量综合自动化控制实验装置，包括控制台和仪表台，所述控制台和仪表台之间分别通过快接管件和航空插头机械连接与电气连接；所述自动化控制实验装置设有万向轮，所述的控制台下端安装有水泵，所述水泵的转轴上安装有编码器，所述控制台的内部设有过滤器，所述过滤器的一端设有手动球阀；所述仪表台下部设置有蓄水箱，所述仪表台上部设有电子秤、电动调节蝶阀、称重容器、电动换向器、管道、温度传感器、压力传感器、电动调节V型球阀、气动夹表器与流量计。

进一步地，所述控制台的正面下部、左侧面下部、背面上部均为透明玻璃窗。

进一步地，所述蓄水箱上端设有上盖，所述上盖为透明结构；所述蓄水箱内部设有防水照明灯。

进一步地，所述的气动夹表器设有透明的防喷水玻璃罩。

进一步地，所述的称重容器设有透明的液位观察窗。

进一步地，所述的控制台和蓄水箱的底部均设有可移动的万向轮和坐地螺丝。

本实用新型一种可视化多物理量综合自动化控制实验装置的效果是：控制台和仪表台底部设置的万向轮，可以方便装置投入使用时的运输和移动；控制台和仪表台底部设置的坐地螺丝，方便装置不移动时进行固定和调节整体装置的平衡。蓄水箱用来储存实验用水；手动球阀安装在水泵进水管道上，用于水泵检修时关闭水源；过滤器安装在水泵入口，防止杂物进入水泵，引起水泵故障；通过调节水泵转速和电动V型调节球阀的开度，可以调节水泵输出流量和管道中水流的压力。水泵转轴上安装的编码器，用于检测水泵转速。电子秤为装置提供标准的质量量值。电动换向器使水流在称重容器和旁通管道之间切换，并触发向称重容器中注水的开始计时和结束计时信号。计时器完成时间的记录，与电子秤配合，为装置提供标准的质量流量量值。通过水流的密度，可以将质量流量转换为体积流量。压力变送器、温度变送器和流量计分别用于检测管路中的压力、温度和流量。液位变送器和电动调节蝶阀，分别用于检测和调节称重容器中水流的液位。在控制台上部安装有计算机、PLC控制器、变频器等电器件。计算机作为上位机，PLC作为下位机，两者之间通过通讯进行联系。计算机完成参数设置、设备状态显示、实验流程控制、数据管理等工作。PLC根据计算机设置的参数，完成实验过程中阀门开度、水泵转速控制等操作，并将装置的运行状态参数传送给计算机，如水泵转速，管道中水流的流量、压力，称重容器中的液位等。其可视化设计，方便学生安全地观察流体流动形态、设备运行状态；紧凑的可移动、可拆卸结构，方便设备搬迁；多物理量综合实验，节省占地面积，提高了装置利用效率，节省成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种可视化多物理量综合自动化控制实验装置的结构示意；

1-水泵；2-过滤器；3-手动球阀；4-蓄水箱；5-电子秤；6-电动调节蝶阀；7-电动换向器；8-管道；9-温度传感器；10-压力传感器；11-电动调节V型球阀；12-气动夹表器；13-流量计；14-控制台；15-编码器，16-自动化控制实验装置，17-万向轮，18-坐地螺丝。

具体实施方式

参阅图1所示的一种可视化多物理量综合自动化控制实验装置，包括控制台和仪表台，所述控制台和仪表台之间分别通过快接管件和航空插头机械连接与电气连接；所述自动化控制实验装置设有万向轮，所述的控制台下端安装有水泵，所述水泵的转轴上安装有编码器，所述控制台的内部设有过滤器，所述过滤器的一端设有手动球阀；所述仪表台下部设置有蓄水箱，所述仪表台上部设有电子秤、电动调节蝶阀、称重容器、电动换向器、管道、温度传感器、压力传感器、电动调节V型球阀、气动夹表器与流量计。

其中，所述控制台的正面下部、左侧面下部、背面上部均为透明玻璃窗。

其中 ，所述蓄水箱上端设有上盖，所述上盖为透明结构；所述蓄水箱内部设有防水照明灯。

其中，所述的气动夹表器设有透明的防喷水玻璃罩。

其中，所述的称重容器设有透明的液位观察窗。

其中，所述的控制台和蓄水箱的底部均设有可移动的万向轮和坐地螺丝。

本实用新型一种可视化多物理量综合自动化控制实验装置的效果是：控制台和仪表台底部设置的万向轮，可以方便装置投入使用时的运输和移动；控制台和仪表台底部设置的坐地螺丝，方便装置不移动时进行固定和调节整体装置的平衡。蓄水箱用来储存实验用水；手动球阀安装在水泵进水管道上，用于水泵检修时关闭水源；过滤器安装在水泵入口，防止杂物进入水泵，引起水泵故障；通过调节水泵转速和电动V型调节球阀的开度，可以调节水泵输出流量和管道中水流的压力。水泵转轴上安装的编码器，用于检测水泵转速。电子秤为装置提供标准的质量量值。电动换向器使水流在称重容器和旁通管道之间切换，并触发向称重容器中注水的开始计时和结束计时信号。计时器完成时间的记录，与电子秤配合，为装置提供标准的质量流量量值。通过水流的密度，可以将质量流量转换为体积流量。压力变送器、温度变送器和流量计分别用于检测管路中的压力、温度和流量。液位变送器和电动调节蝶阀，分别用于检测和调节称重容器中水流的液位。在控制台上部安装有计算机、PLC控制器、变频器等电器件。计算机作为上位机，PLC作为下位机，两者之间通过485通讯进行联系。计算机完成参数设置、设备状态显示、实验流程控制、数据管理等工作。PLC根据计算机设置的参数，完成实验过程中调节阀开度、水泵转速控制等操作，并将装置的运行状态参数传送给计算机，如水泵转速，管道中水流的流量、压力，称重容器中的液位等。其可视化设计，方便学生安全地观察流体流动形态、设备运行状态；紧凑的可移动、可拆卸结构，方便设备搬迁；多物理量综合实验，节省占地面积，提高了装置利用效率，节省成本。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种可视化多物理量综合自动化控制实验装置，其特征在于：包括控制台和仪表台，所述控制台和仪表台之间分别通过快接管件和航空插头机械连接与电气连接；所述自动化控制实验装置设有万向轮，所述的控制台下端安装有水泵，所述水泵的转轴上安装有编码器，所述控制台的内部设有过滤器，所述过滤器的一端设有手动球阀；所述仪表台下部设置有蓄水箱，所述仪表台上部设有电子秤、电动调节蝶阀、称重容器、电动换向器、管道、温度传感器、压力传感器、电动调节V型球阀、气动夹表器与流量计。

2.根据权利要求1所述的可视化多物理量综合自动化控制实验装置，其特征在于：所述控制台的正面下部、左侧面下部、背面上部均为透明玻璃窗。

3.根据权利要求1所述的可视化多物理量综合自动化控制实验装置，其特征在于：所述蓄水箱上端设有上盖，所述上盖为透明结构；所述蓄水箱内部设有防水照明灯。

4.根据权利要求1所述的可视化多物理量综合自动化控制实验装置，其特征在于：所述的气动夹表器设有透明的防喷水玻璃罩。

5.根据权利要求1所述的可视化多物理量综合自动化控制实验装置，其特征在于：所述的称重容器设有透明的液位观察窗。

6.根据权利要求1所述的可视化多物理量综合自动化控制实验装置，其特征在于：所述的控制台和蓄水箱的底部均设有可移动的万向轮和坐地螺丝。