CN207541489U - 工业气路综合监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种工业气路综合监测装置，包括温湿度传感器，涡街流量计，压力传感器和PLC系统，该温湿度传感器连接于工业气路，采集压缩空气的温湿度数据，并将温湿度数据传输给该PLC系统，该涡街流量计位于工业气路上，测量工业气路介质流体的压缩空气流量，并将空气流量数据传输给该PLC系统，该压力传感器连接于工业气路，采集压缩空气的压力数据，并将压力数据传输给该PLC系统，该PLC系统将从该温湿度传感器、该压力变送器、该涡街流量计采集回来的模拟信号转换为现场数据。该工业气路综合监测装置可对工业气路中的压缩空气质量精准检测，并能及时发现气路中漏气故障，节约了能耗，保证了工业控制系统的安全运行。

Description

工业气路综合监测装置

技术领域

本实用新型涉及工业控制气路系统技术领域，特别是涉及到一种工业气路综合监测装置。

背景技术

随着气动执行元件大力应用，驱动元件的工业气体，其品质的好坏直接影响到气动元件的寿命和运行情况。为保证工业压缩气体恒压、无油、无水、无尘，空气压缩机和冷凝干燥机要可靠合理运行，各级滤芯要定期检查更换。现行工业气路中滤芯的更换现都是按周期进行，但由于气路系统中的气动元件动作次数是与用气量是成正比的，其动作的频率也并非恒定，利用时间周期来更换滤芯的方法非常不合理。工业气路中气动元件多年运行后，由于密封器件老化，经常会发生漏气故障，如不及时发现，漏气量会越来越大，空压机由于气路中用气量大增，频繁启动增加了耗能，降低了设备寿命。随着一年四季气温不同，大气中的湿度也在不断变化，定时运行的冷凝干燥机并不能在节能的同时很好的处理压缩空气中的水分。所以以上问题都需要对工业气路质量综合进行监测。为此我们发明了一种新的工业气路综合监测装置，解决了以上技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可对工业气路中的压缩空气质量精准检测的工业气路综合监测装置。

本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现：工业气路综合监测装置，该工业气路综合监测装置包括温湿度传感器，涡街流量计，压力传感器和PLC系统，该温湿度传感器连接于工业气路，采集压缩空气的温湿度数据，并将温湿度数据传输给该PLC系统，该涡街流量计位于工业气路上，测量工业气路介质流体的压缩空气流量，并将空气流量数据传输给该PLC系统，该压力传感器连接于工业气路，采集压缩空气的压力数据，并将压力数据传输给该PLC系统，该PLC系统将从该温湿度传感器、该压力变送器、该涡街流量计采集回来的模拟信号转换为现场数据。

本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现：

该温湿度传感器采用DHT11数字温湿度传感器，包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件。

该压力传感器采用扩散硅压力变送器。

该温湿度传感器和该压力变送器分别通过三通管件与工业气路连接，该涡街流量计串联在工业气路上。

该PLC系统连接于原气路系统中的压缩机，该PLC系统从该压力传感器接收的压缩空气的压力数据低于工作设定值下限时，该PLC系统发出控制信号启动该压缩机，当压缩空气的压力数据达到设定上限时，该PLC系统发出停止信号控制该压缩机停止工作。

该PLC系统连接于原气路系统中的冷凝干燥机，该PLC系统从该冷凝干燥机接收压缩空气温度湿度数据，当压缩空气湿度高于70％时，该PLC系统发出控制信号启动该冷凝干燥机，当管压缩空气湿度低于60％时，该PLC系统发出停止信号控制该冷凝干燥机停止工作。

该PLC系统连接于原气路系统中的前置过滤器和后置过滤器，该PLC系统从该涡街流量计接收压缩空气流量，当达到规定流量值时，该PLC系统发出更换滤芯的警示。

该PLC系统采用德国的西门子224xp系列PLC。

该工业气路综合监测装置还包括照明及直流电源系统，该照明及直流电源系统采用24V/15A工业直流电源模块，采用220V市电供电，为该工业气路综合监测装置提供电源，该照明及直流电源系统采用LED灯珠串联方式提供照明。

该工业气路综合监测装置还包括组态触摸屏，该组态触摸屏连接于该PLC系统，实时显示该PLC系统输出的现场数据。

本实用新型中的工业气路综合监测装置，不但能在线准确的监测压力、湿度、流量这三大参数，还能跟据参数的改变及时调节空压机、冷凝器的运行时间，合理的提示气路中过滤器滤芯的更换，在发现气路系统各参数发生突变时，立即发出报警信号，防止故障扩大化，保障整个工控系统稳定、安全、合理的运行。该装置可对工业气路中的压缩空气质量精准检测，并通过合理控制气路中的各种设备，使空气质量提高，设备和气动元件寿命大大增加，并能及时发现气路中漏气故障，节约了能耗，保证了工业控制系统的安全运行。

附图说明

图1为本实用新型的工业气路综合监测装置的一具体实施例的结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本实用新型的工业气路综合监测装置的结构图。该工业气路综合监测装置由温湿度传感器6，涡街流量计7，压力传感器8，PLC系统10，照明及直流电源系统11和组态触摸屏12组成。

温湿度传感器6连接于工业气路9，采集压缩空气的温湿度数据，并将温湿度数据传输给该PLC系统10。在一实施例中，该传感器采用DHT11数字温湿度传感器，这是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接，4-20ma接口，信号传输距离可达20米以上。

涡街流量计7位于工业气路9上，测量工业气路9介质流体的压缩空气流量，并将空气流量数据传输给该PLC系统10。在一实施例中，涡街流量计7的特点是压力损失小，量程范围大，精度高，在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。具有4-20ma模拟标准信号，与控制PLC系统配套使用提供了精准的流量测量结果。

压力传感器8连接于工业气路9，采集压缩空气的压力数据，并将压力数据传输给该PLC系统10。在一实施例中，压力传感器8采用扩散硅压力变送器。扩散硅压力变送器具有工作可靠、性能稳定、安装使用方便、体积小、重量轻、性能价格比高等特点，可为本装置提供正负压力测量，并将转换后的4-20mA输出信号，提供给装置内PLC配套使用。

在一实施例中，铺设主管线即工业气路9一根并串入涡街流量计7，其上留有三通管件两个，分别用于安装温湿度传感器6和压力传感器8，最后将需要监测的气路原管线断开，用三通阀门将综合监测装置主管线接入，使需要监测气路中的压缩空气全部流经温湿度传感器6、压力变送器8、涡街流量计7。系统各管路连接处均采用可拆卸部件，并加装密封器件做可靠连接。

PLC系统10将从温湿度传感器6、压力变送器8、涡街流量计7采集回来的4-20ma模拟信号，转换为可靠的现场数据，PLC系统10再与原气路系统中的压缩机1、前置过滤器2、冷凝干燥机3和后置过滤器4做可靠电气连接，

压力变送器8负责采集管路中压缩空气实时压力，并传送给PLC系统10，当管路中压缩空气压力低于工作设定值下限时，PLC系统10会发出启动压缩机1控制信号，压缩机运行，压力达到设定上限时，PLC系统10会发出停止信号，压缩机停止，从而达到安全压力运行的工作方式。

温湿度传感器6负责采集管路中压缩空气温度湿度，并传送给PLC系统10，当管路中压缩空气湿度高于70％时，PLC系统10会发出启动冷凝干燥机3控制信号，冷凝干燥机3运行，当管路中湿度低于60％时，PLC系统10会发出停止信号，冷凝干燥机3停止，从而生产出高质量的压缩空气供工业设备使用。

气路中过滤器滤芯更换后，PLC系统10会自动累计流量，当达到规定流量值时，会发出提示更换滤芯的警示。

PLC系统10采用了德国的西门子224xp系列PLC，整个PLC系统10由CPU模块、模拟量采集模块EM235、以太网通讯模块CP243-1构成。

照明及直流电源系统11采用24V/15A工业直流电源模块，采用220V市电供电，运行稳定，电压波动小，杂波抑制好，可为整个系统提供纯净的电源输出。系统照明全部采用LED灯珠串联方式，220v市电经过大功率硅元件整流后，再经过滤波恒流装置，直接驱动LED灯，照明系统发热量低、寿命长、节能效果显著。

组态触摸屏12连接于PCL系统10，安装于远离现场的值班室，通过以太网的与PLC系统的CP243-1模块可靠连接，实时显示工业气路监测装置在完成数据采集、处理后的各种数据。安装于远端的组态触摸屏12，结果将直接显示其上，工作人员通过屏幕随时了解气路系统中空气的质量，包括实时空气湿度、空气温度、空气压力、空气流量；通过组态触摸屏12自带的数据库系统还可调用24小时、一周、一月周期内的历史数据，如发生系统参数突变式，组态触摸屏12会发出醒目提示。作为组态触摸屏12还可提供交互作用，使用人员可根据气路中气动元件的使用情况，调节本装置的各种参数和报警量，装置的灵活运效果显著。

Claims (10)

1.工业气路综合监测装置，其特征在于，该工业气路综合监测装置包括温湿度传感器，涡街流量计，压力传感器和PLC系统，该温湿度传感器连接于工业气路，采集压缩空气的温湿度数据，并将温湿度数据传输给该PLC系统，该涡街流量计位于工业气路上，测量工业气路介质流体的压缩空气流量，并将空气流量数据传输给该PLC系统，该压力传感器连接于工业气路，采集压缩空气的压力数据，并将压力数据传输给该PLC系统，该PLC系统将从该温湿度传感器、该压力变送器、该涡街流量计采集回来的模拟信号转换为现场数据。

2.根据权利要求1所述的工业气路综合监测装置，其特征在于，该温湿度传感器采用DHT11数字温湿度传感器，包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件。

3.根据权利要求1所述的工业气路综合监测装置，其特征在于，该压力传感器采用扩散硅压力变送器。

4.根据权利要求1所述的工业气路综合监测装置，其特征在于，该温湿度传感器和该压力变送器分别通过三通管件与工业气路连接，该涡街流量计串联在工业气路上。

5.根据权利要求1所述的工业气路综合监测装置，其特征在于，该PLC系统连接于原气路系统中的压缩机，该PLC系统从该压力传感器接收的压缩空气的压力数据低于工作设定值下限时，该PLC系统发出控制信号启动该压缩机，当压缩空气的压力数据达到设定上限时，该PLC系统发出停止信号控制该压缩机停止工作。

6.根据权利要求1所述的工业气路综合监测装置，其特征在于，该PLC系统连接于原气路系统中的冷凝干燥机，该PLC系统从该冷凝干燥机接收压缩空气温度湿度数据，当压缩空气湿度高于70％时，该PLC系统发出控制信号启动该冷凝干燥机，当管压缩空气湿度低于60％时，该PLC系统发出停止信号控制该冷凝干燥机停止工作。

7.根据权利要求1所述的工业气路综合监测装置，其特征在于，该PLC系统连接于原气路系统中的前置过滤器和后置过滤器，该PLC系统从该涡街流量计接收压缩空气流量，当达到规定流量值时，该PLC系统发出更换滤芯的警示。

8.根据权利要求1所述的工业气路综合监测装置，其特征在于，该PLC系统采用德国的西门子224xp系列PLC。

9.根据权利要求1所述的工业气路综合监测装置，其特征在于，该工业气路综合监测装置还包括照明及直流电源系统，该照明及直流电源系统采用24V/15A工业直流电源模块，采用220V市电供电，为该工业气路综合监测装置提供电源，该照明及直流电源系统采用LED灯珠串联方式提供照明。

10.根据权利要求1所述的工业气路综合监测装置，其特征在于，该工业气路综合监测装置还包括组态触摸屏，该组态触摸屏连接于该PLC系统，实时显示该PLC系统输出的现场数据。