過程工業(yè)與裝備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于監(jiān)控過程工業(yè)設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的電子儀器，具體涉及一種包含過程工業(yè)常用設(shè)備--高溫高壓反應(yīng)器及其狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)測試終端的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]過程工業(yè)涉及領(lǐng)域廣泛，如化工、石油、煤炭、能源、制藥等，其工業(yè)生產(chǎn)過程危險(xiǎn)因素眾多，且可能產(chǎn)生較大的生產(chǎn)事故。在我國工業(yè)飛速發(fā)展的今天，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程的監(jiān)測控制突顯得尤為重要。而在過程工業(yè)中，使用裝備的安全性能高低更是影響過程工業(yè)安全生產(chǎn)的決定因素。對(duì)設(shè)備及生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警，可提高防范危險(xiǎn)的能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患并進(jìn)行排除，把事故消滅在萌芽狀態(tài)，對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到良好的促進(jìn)作用。過程工業(yè)中大多數(shù)化工過程的主要反應(yīng)設(shè)備為各種類型的反應(yīng)器，這些反應(yīng)器的安全性及反應(yīng)過程中的條件狀態(tài)控制對(duì)反應(yīng)起著重要作用。因此，為了模擬工業(yè)過程制作了所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)制造出可應(yīng)用于醫(yī)藥、飲料、化工、顏料、樹脂、科研等工業(yè)部門的簡易微型高壓反應(yīng)器，并對(duì)反應(yīng)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)是融合了反應(yīng)容器，反應(yīng)條件控制系統(tǒng)，原料進(jìn)料、產(chǎn)品導(dǎo)出系統(tǒng)的一類生產(chǎn)小試或?qū)嶒?yàn)的器械。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一個(gè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，包含一套簡易的微型化學(xué)反應(yīng)器，并提供一套實(shí)時(shí)測量此反應(yīng)器工作時(shí)溫度、流量、壓力和物位等裝置參數(shù)生產(chǎn)過程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、移動(dòng)通訊技術(shù)對(duì)此模擬的工業(yè)過程的安全要素實(shí)施全面、有效監(jiān)控，通過微型反應(yīng)器的狀態(tài)監(jiān)控為大型實(shí)驗(yàn)及投入規(guī)?；a(chǎn)提供決策依據(jù)。
[0004]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種過程工業(yè)與裝備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，其組成包括:微型高壓反應(yīng)器，所述的微型高壓反應(yīng)器連接狀態(tài)參數(shù)控制傳感器，所述的狀態(tài)參數(shù)控制傳感器連接危險(xiǎn)源監(jiān)控系統(tǒng)測試終端。
[0006]所述的微型高壓反應(yīng)器中具有主反應(yīng)器，所述的主反應(yīng)器具有加熱裝置、加壓裝置、進(jìn)料管線、出料管線及反應(yīng)產(chǎn)物出料儲(chǔ)罐，所述的主反應(yīng)器同時(shí)具有攪拌裝置，所述的攪拌裝置連接大功率攪拌電機(jī)。
[0007]所述危險(xiǎn)源監(jiān)控系統(tǒng)測試終端具有主機(jī)，所述的主機(jī)連接所述的狀態(tài)參數(shù)控制傳感器，所述的主機(jī)同時(shí)連接現(xiàn)場/遠(yuǎn)程監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)。
[0008]所述的主機(jī)具有單片機(jī)電路，所述的單片機(jī)電路連接信號(hào)調(diào)理電路，所述的信號(hào)調(diào)理電路連接傳感器接口電路，所述的單片機(jī)電路同時(shí)連接數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路和數(shù)據(jù)顯示電路。
[0009]所述的單片機(jī)電路具有微處理器，所述的傳感器接口電路包括傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和傳感器信號(hào)切換電路，所述的信號(hào)調(diào)理電路包括傳感器信號(hào)處理電路、A/D電路和接口電路。
[0010]有益效果:
[0011]1.本實(shí)用新型即可應(yīng)用于過程工業(yè)與裝備課程實(shí)踐教學(xué)，又可作為工業(yè)中新產(chǎn)品或新反應(yīng)過程的小型試驗(yàn)，在進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)之前進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及對(duì)比、反應(yīng)狀態(tài)控制、優(yōu)化工藝過程，具有重要實(shí)踐意義。
[0012]2.本實(shí)用新型可應(yīng)用于煤礦、交通、建筑、化工等領(lǐng)域的小型試驗(yàn)?zāi)M，對(duì)其生產(chǎn)全過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)警及分析，為大型試驗(yàn)及規(guī)?；a(chǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，輔助決策。
[0013]3.本實(shí)用新型可通過傳感器對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程的溫度、壓力、物位、流量等多種參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測量和傳送，當(dāng)超過設(shè)定值時(shí)，輸出預(yù)警信息。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、移動(dòng)通訊技術(shù)等準(zhǔn)確、可靠地對(duì)工業(yè)過程實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0014]4.本實(shí)用新型應(yīng)用單片機(jī)的功能實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的記錄、運(yùn)算、統(tǒng)計(jì)和存儲(chǔ)，并附帶完整時(shí)間信息。單片機(jī)采用12MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘，具有備用電源和掉電保護(hù)功能，是工業(yè)過程監(jiān)控系統(tǒng)的核心部件。
[0015]5.本實(shí)用新型采用雙積分型模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，可有效抑制串模干擾，大大提高輸入的信噪比。
[0016]6.本實(shí)用新型采用240X 128點(diǎn)的圖形液晶顯示屏，構(gòu)成字跡清晰、信息量大的漢字化圖文顯示人機(jī)界面，方便實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示和歷史數(shù)據(jù)的查詢。
[0017]7.本實(shí)用新型采用防爆機(jī)箱結(jié)構(gòu)，具有抗沖擊、防損毀措施，可在惡劣環(huán)境下使用。以保障常規(guī)數(shù)據(jù)、事故數(shù)據(jù)的可靠存儲(chǔ)和讀取，為事故發(fā)生前預(yù)警，事故發(fā)生中搶險(xiǎn)，事故發(fā)生后調(diào)查提供科學(xué)依據(jù)。
[0018]【附圖說明】:
[0019]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0020]附圖2是本實(shí)用新型主機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]附圖3是本實(shí)用新型的雙積分型模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路原理圖。
[0022]附圖4是本實(shí)用新型的單片機(jī)電路原理圖。
[0023]附圖5是本實(shí)用新型主反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]【具體實(shí)施方式】:
[0025]實(shí)施例1:
[0026]一種過程工業(yè)與裝備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，其組成包括:微型高壓反應(yīng)器1，所述的微型高壓反應(yīng)器連接狀態(tài)參數(shù)控制傳感器2，所述的狀態(tài)參數(shù)控制傳感器連接危險(xiǎn)源監(jiān)控系統(tǒng)測試終端3。
[0027]實(shí)施例2:
[0028]根據(jù)實(shí)施例1所述的過程工業(yè)與裝備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，所述的微型高壓反應(yīng)器中具有主反應(yīng)器4，所述的主反應(yīng)器具有加熱裝置5、加壓裝置6、進(jìn)料管線7、出料管線8及反應(yīng)產(chǎn)物出料儲(chǔ)罐9，所述的主反應(yīng)器同時(shí)具有攪拌裝置10，所述的攪拌裝置連接大功率攪拌電機(jī)11。
[0029]所述的主反應(yīng)器是由不銹鋼材質(zhì)組成，反應(yīng)器容積500ml。
[0030]所述的攪拌裝置連接大功率攪拌電機(jī)，攪拌速度O — 1200r/min。
[0031]實(shí)施例3:
[0032]根據(jù)實(shí)施例1所述的過程工業(yè)與裝備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，所述的危險(xiǎn)源監(jiān)控系統(tǒng)測試終端具有主機(jī)12，所述的主機(jī)連接所述的狀態(tài)參數(shù)控制傳感器，所述的主機(jī)同時(shí)連接現(xiàn)場遠(yuǎn)程監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)13。
[0033]實(shí)施例4:
[0034]根據(jù)實(shí)施例3所述的過程工業(yè)與裝備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，所述的主機(jī)具有單片機(jī)電路14，所述的單片機(jī)電路連接信號(hào)調(diào)理電路15，所述的信號(hào)調(diào)理電路連接傳感器接口電路16，所述的單片機(jī)電路同時(shí)連接數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳電路17、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路18和數(shù)據(jù)顯示電路19。
[0035]所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路可以記錄、儲(chǔ)存危險(xiǎn)源現(xiàn)場的運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境狀態(tài)。
[0036]所述的信息顯示電路，采用240X128點(diǎn)的圖形液晶顯示屏。
[0037]所述的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳電路可以用串行通信接口(RS-232)或通用串行總線(USB)傳送監(jiān)控參數(shù)和預(yù)警指令。
[0038]實(shí)施例5:
[0039]根據(jù)實(shí)施例3所述的過程工業(yè)與裝備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，所述的單片機(jī)電路具有微處理器20，所述的傳感器接口電路包括傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路21和傳感器信號(hào)切換電路22，所述的信號(hào)調(diào)理電路包括傳感器信號(hào)處理電路23、A/D電路24和接口電路25。
[0040]所述的微處理器采用愛特梅爾(ATMEL)公司的AT89C55單片機(jī)。
[0041]所述的傳感器信號(hào)切換電路采用美信(MAX頂)公司的MAX308多路轉(zhuǎn)換器。
[0042]所述的A/D電路采用雙積分型模-數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0043]實(shí)施例6:
[0044]根據(jù)實(shí)施例1所述的過程工業(yè)與裝備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，所述的狀態(tài)監(jiān)控傳感器包括物位傳感器26，溫度傳感器27，壓力傳感器28，流量傳感器29。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種過程工業(yè)與裝備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，其組成包括:微型高壓反應(yīng)器，所述的微型高壓反應(yīng)器連接狀態(tài)參數(shù)控制傳感器，所述的狀態(tài)參數(shù)控制傳感器連接危險(xiǎn)源監(jiān)控系統(tǒng)測試終端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程工業(yè)與裝備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，其特征是:所述的微型高壓反應(yīng)器中具有主反應(yīng)器，所述的主反應(yīng)器具有加熱裝置、加壓裝置、進(jìn)料管線、出料管線及反應(yīng)產(chǎn)物出料儲(chǔ)罐，所述的主反應(yīng)器同時(shí)具有攪拌裝置，所述的攪拌裝置連接大功率攪拌電機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程工業(yè)與裝備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，其特征是:所述危險(xiǎn)源監(jiān)控系統(tǒng)測試終端具有主機(jī)，所述的主機(jī)連接所述的狀態(tài)參數(shù)控制傳感器，所述的主機(jī)同時(shí)連接現(xiàn)場/遠(yuǎn)程監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過程工業(yè)與裝備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，其特征是:所述的主機(jī)具有單片機(jī)電路，所述的單片機(jī)電路連接信號(hào)調(diào)理電路，所述的信號(hào)調(diào)理電路連接傳感器接口電路，所述的單片機(jī)電路同時(shí)連接數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路和數(shù)據(jù)顯示電路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過程工業(yè)與裝備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，其特征是:所述的單片機(jī)電路具有微處理器，所述的傳感器接口電路包括傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和傳感器信號(hào)切換電路，所述的信號(hào)調(diào)理電路包括傳感器信號(hào)處理電路、A/D電路和接口電路。
【專利摘要】<b>過程工業(yè)與裝備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)</b><b>。過程工業(yè)涉及領(lǐng)域廣泛，如化工、石油、煤炭、能源、制藥等，其工業(yè)生產(chǎn)過程危險(xiǎn)因素眾多，且可能產(chǎn)生較大的生產(chǎn)事故。同時(shí)，工業(yè)過程所使用裝備的安全性能高低更是影響過程工業(yè)安全生產(chǎn)的決定因素。</b><b>過程工業(yè)與裝備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，其組成包括：</b><b>微型高壓反應(yīng)器（</b><b>1</b><b>），所述的微型高壓反應(yīng)器連接狀態(tài)參數(shù)控制傳感器（</b><b>2</b><b>），所述的狀態(tài)參數(shù)控制傳感器連接危險(xiǎn)源監(jiān)控系統(tǒng)測試終端（</b><b>3</b><b>）。本實(shí)用新型用于</b><b>監(jiān)測過程工業(yè)小試裝備現(xiàn)場的多種參數(shù)</b><b>。</b>
【IPC分類】G09B25/02
【公開號(hào)】CN204904700
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520271139
【發(fā)明人】敖紅光, 牛濱, 周真, 殷金英, 苑加和
【申請(qǐng)人】哈爾濱理工大學(xué)
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年4月30日