[实用新型]基于计量泵的加药流量闭环控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于自来水生产工艺技术领域，具体涉及一种基于计量泵的加药流量闭环控制系统。

背景技术

计量泵是自来水制水工业加药净化工艺广泛使用的加药输送设备，全国大中城市90％以上的水厂加药都采用计量泵作为输送机构。计量泵是一种往复式运转的容积泵，能够定量输送液体的设备，它主要通过对其冲程(改变容积大小)和频率(改变往复运转速度)的调节来改变输送液体的量。其频率的调节范围一般为20Hz-50Hz，冲程的调整范围为10％-100％。计量泵的操作方式为人工通过变频调速器改变计量泵的频率，人工在现场通过旋转计量泵的冲程旋钮改变计量泵的冲程。一般调节方法是，计量泵的冲程调节为粗调，频率调节为细调。

理论上计量泵的流量计算公式为：式中，Q_i为实际流量，Q_S为计量泵的最大量程，F为计量泵实际运行频率，X为计量泵实际运行冲程。

因为计量泵作为一种容积泵，从理论上讲冲程和频率的调节都可以线性地调节计量泵的输送量，因此操作人员习惯认为只要线性改变冲程和频率，计量泵输送的流量也会线性改变，无需流量传感器对计量泵的输送流量进行检测。

但根据实测，计量泵尤其是国产计量泵存在比较严重的非线性；从大量的计量泵运行实践看，随着计量泵的运行时间不断增加，其隔膜劣化程度增加(一般两年要更换一次隔膜)，计量泵的流量也会严重偏离理论计算值。最关键的问题是，操作人员最关心的是需要根据源水参数的变化，对实际加药量的大小进行控制，而计量泵是一种开环和模糊运行的设备，由于计量泵的非线性，究竟计量泵内部输送的流量是多少操作人员并不知道；这种不知道输送流量而盲目地操作计量泵的模式，很容易造成操作人员为了防止出厂水不达标而过度加药的情况，从而导致出厂水很清但铝离子超标的饮水安全隐患；而当隔膜劣化造成输送流量偏小，又会造成浑水事故危及加药净化的生产安全；当计量泵内有异物卡壳，也会导致输送流量为零，造成严重的生产事故；另外，计量泵的粗调和细调操作都需要人工在现场操作，无法实现远程控制和自动化。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种耗能低、安全可靠的基于计量泵的加药流量闭环控制系统。

本实用新型采用的技术方案是：一种基于计量泵的加药流量闭环控制系统，包括用于检测计量泵的输送流量并反馈检测信号至流量控制器的流量传感器、用于根据流量传感器反馈的检测信号控制计量泵的输送流量的流量控制器和用于根据流量控制器的控制信号输出可控流量的计量泵，所述流量传感器安装在计量泵的输出管道上，所述流量传感器的输出端连接流量控制器的输入端，所述流量控制器的控制端连接计量泵的控制端。

进一步地，还包括用于控制计量泵频率的变频调速器，所述流量控制器的输出端连接变频调速器的输入端，所述变频调速器的输出端连接计量泵的频率控制端，所述流量控制器的控制端连接计量泵的冲程控制端。

进一步地，所述流量控制器为能够控制计量泵频率的变频调速器，所述变频调速器的输出端连接计量泵的频率控制端。

更进一步地，所述计量泵设有两台，两台计量泵的输出管道重合，所述流量传感器安装在重合管道上，所述流量控制器的控制端连接其中一台计量泵的控制端。

本实用新型在计量泵的输送回路上增加加药流量传感器以便真实地检测计量泵的输送流量，增加计量泵的电动冲程控制器以便远程控制，增加计量泵的流量双调节参数协调工作的闭环控制软件和配套硬件系统，通过流量传感器和流量控制器对计量泵这种容积式定量流量输送装置的实际输送流量进行检测，并进行闭环流量控制，使得自来水净化过程加药流量输送从人工现场、开环(无反馈)和间接模糊(操作人员只知道计量泵的频率和冲程，不知道输送流量究竟是多少)的操作方式提升为先进的远程自动、闭环、流量直接精密的流量输送方式，既可以防止过度加药，造成出厂水铝离子超标，节能降耗，又可以及时发现设备故障引起的断药现象发生，保证生产安全，具有显著的社会和经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的控制系统一种示意图。

图2为本实用新型的控制系统另一种示意图。

图3为本实用新型的控制系统再一种示意图。

图中：1-流量传感器；2-流量控制器；3-变频调速器；4-计量泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。