[发明专利]一种脉冲式流量精确测量与控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及脉冲式流量测量技术领域，尤其涉及一种脉冲式流量精确测量与控制系统及方法。

背景技术

当前，在工业应用中，例如自来水净化厂、电厂、污水处理厂、石油化工厂等需要进行加药剂工艺，如加助剂、催化剂等。在加药剂工艺中，为了满足对所加药剂的控制，一般需要通过脉冲式计量泵来控制，脉冲式计量泵输送的流体形态即为脉冲式流量。

当前的脉冲式流量的测量与控制方案一般是普通流量计经过滤波平均处理或者直接按脉冲式的行程来计量和控制，其测量精度低、误差大；或者通过电子称或普通台秤直接秤量储剂罐，通过测量开始的总重和剩余的总重的方式测量流体的量，需多个储剂罐更换使用，储剂罐更换频繁，需要停止计量泵的运行，不能保证连续比例控制，且测量储剂罐所需的量程大，分度值大，不能测量瞬时数值较小的流量。

发明内容

本发明的实施例提供一种脉冲式流量精确测量与控制系统及方法，以解决当前通过电子称或普通台秤直接秤量储剂罐，通过测量开始的总重和剩余的总重的方式测量流体的量，需多个储剂罐更换使用，储剂罐更换频繁，需要停止计量泵的运行，不能保证连续比例控制，且测量储剂罐所需的量程大，分度值大，不能测量瞬时数值较小的流量的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种脉冲式流量精确测量与控制系统，包括计算控制模块、贮剂罐、脉冲式计量泵以及一测量旁路；所述脉冲式计量泵配有调节转速的变频器或远程控制的行程调节机构；所述贮剂罐的出口与所述脉冲式计量泵的入口通过并列设置的第一连接管路和第二连接管路连接；所述第一连接管路上设置有第一阀门；所述第二连接管路上设置有测量旁路入口控制装置和测量旁路出口阀门；所述测量旁路设置于所述测量旁路入口控制装置和测量旁路出口阀门之间；所述测量旁路包括一称重测量模块；所述称重测量模块包括一称重罐；所述计算控制模块分别与所述第一阀门、测量旁路入口控制装置、测量旁路出口阀门、称重测量模块连接，并通过一变频器或行程调节机构控制连接所述脉冲式计量泵；

所述计算控制模块，用于控制所述测量旁路入口控制装置和测量旁路出口阀门开启，并控制脉冲式计量泵启动，使得贮剂罐中的液体介质进入所述称重罐，并到达称重罐的一预设高液位；

所述计算控制模块，还用于在液体介质到达称重罐的一预设高液位时，控制所述测量旁路入口控制装置关闭，使得称重罐中的液体介质被脉冲式计量泵抽出，并减少到达称重罐的一预设低液位；

所述计算控制模块，还用于在液体介质减少到达称重罐的一预设低液位时，重新控制所述测量旁路入口控制装置开启，使得贮剂罐中的液体介质继续进入所述称重罐；

所述计算控制模块，还用于根据变频器的转速值和液体介质进入称重罐的时长，确定液体介质在进入称重罐时的第一总流量；

所述计算控制模块，还用于根据称重测量模块获取液体介质到达称重罐的预设高液位时的第一重量，和液体介质到达称重罐的预设低液位时的第二重量；在一时间范围内根据单位时间两点测量值的差可以测量出脉冲式计量泵的流量，并根据所述第一重量、第二重量以及液体介质从所述预设高液位降低到所述预设低液位时的测量值的差的累积量计算确定液体介质未进入称重罐时的第二总流量；

所述计算控制模块，还用于根据所述第一总流量和第二总流量求和确定所述液体介质的累计流量。

进一步的，所述称重测量模块，还包括称重传感器、上连接金属软管、下连接金属软管；所述称重传感器与所述称重罐连接，用于感测称重罐中的液体介质重量；所述上连接金属软管连接所述称重罐的上端入口，并与所述测量旁路入口控制装置连接；所述下连接金属软管连接所述称重罐的下端出口，并与所述测量旁路出口阀门连接；所述计算控制模块与所述称重传感器连接。

此处，所述称重测量模块的水平位置高于所述贮剂罐的水平位置；所述测量旁路入口控制装置为能够远程控制启停的管道泵。

或者，所述称重测量模块的水平位置低于所述贮剂罐的水平位置；所述测量旁路入口控制装置为能够远程控制开启和关闭的第二阀门。

此外，所述计算控制模块，具体用于根据变频器的转速值，查询一预先设置的流量关系表，确定当前液体介质在当前变频器的转速下的流量值；

根据公式：

S₁＝Σw×t；确定液体介质在进入称重罐时的第一总流量S₁；其中，w为所述流量值；t为所述液体介质进入称重罐的时长。