專利名稱：?jiǎn)位芈纷冾l水泵直接液位水平控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液位控制系統(tǒng)，尤其涉及一種單回路變頻水泵直接液位水平控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)、外的供水系統(tǒng)是由一個(gè)變頻水泵恒壓控制系統(tǒng)和液位水平控制系統(tǒng)完成供水系統(tǒng)。一般變頻水泵恒壓控制系統(tǒng)是由一臺(tái)壓力傳感變送器(測(cè)量出水泵出口壓力)、一臺(tái)數(shù)字調(diào)節(jié)器、一臺(tái)變頻水泵(執(zhí)行機(jī)構(gòu))構(gòu)成恒壓控制系統(tǒng)。液位水平控制系統(tǒng)是由一臺(tái)差壓變送器(測(cè)量液位長(zhǎng)度)、一臺(tái)數(shù)字調(diào)節(jié)器和一個(gè)調(diào)節(jié)閥組成液位水平控制系統(tǒng)。
在控制方面，供水系統(tǒng)存在著測(cè)量滯后、控制量與被控量的靈敏度較低以及調(diào)節(jié)滯后等缺陷。正是由于這些缺陷的存在，系統(tǒng)很難克服擾動(dòng)，以致于在擾動(dòng)下系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象。
在節(jié)能方面，雖然供水系統(tǒng)采用變頻器，但是變頻水泵的機(jī)械效率沒有充分提高。由于在供水系統(tǒng)中使用了調(diào)節(jié)閥，變頻水泵在供水過程中需要克服調(diào)節(jié)閥的阻力做功，部分能源消耗在阻力功效上，使水泵的機(jī)械效率降低，嚴(yán)重影響了變頻水泵的節(jié)能效果。
在資源方面，兩個(gè)單回路控制系統(tǒng)(即恒壓、液位水平控制系統(tǒng))增加了一臺(tái)壓力變送器、一臺(tái)數(shù)字調(diào)節(jié)器和一個(gè)調(diào)節(jié)閥。提高了工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于解決上述問題，提供一種由差壓變送器通過測(cè)量液位的變化，用可調(diào)速水泵達(dá)到控制流量變化的單回路變頻水泵直接液位水平控制系統(tǒng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是進(jìn)水管道的一端部與水泵的出水口相連接，進(jìn)水管道的另一端部與密閉容器相連接，水泵的進(jìn)水口與儲(chǔ)水池相連接，密閉容器的下端部設(shè)置輸出水管道，輸出水管道與用戶相連接。
取密閉容器的總長(zhǎng)度為容器液位高度(L)，密閉容器的一側(cè)上部設(shè)置容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)，容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)的一端部與密閉容器的一側(cè)上部相連接，容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)的另一端部與容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)的針形閥一端部相連接，容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)的管道一端與容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(的針形閥另一端部相連接，容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)的管道另一端與容器液位檢測(cè)電路的容器差壓變送器負(fù)壓室相連接。
密閉容器的一側(cè)下部設(shè)置容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)，容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)的一端部與密閉容器的一側(cè)下部相連接，容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)的另一端部與容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)的針形閥一端部相連接，容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)的管道的一端與容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)的針形閥另一端部相連接，容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)的管道另一端與容器液位檢測(cè)電路的容器差壓變送器正壓室相連接。
容器液位的均衡閥的一端部與容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)的管道另一端部相連接，容器液位的均衡閥的另一端部與容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)的管道另一端部相連接，容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)的管道中部最低點(diǎn)設(shè)置容器液位的排污閥，容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)的管道中部最低點(diǎn)設(shè)置容器液位的排污閥，構(gòu)成容器液位回路。
取密閉容器中部小于密閉容器總長(zhǎng)度為控制液位高度(L1)，密閉容器的另一側(cè)上部設(shè)置控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)，控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)的一端部與密閉容器的另一側(cè)上部相連接，控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)的另一端部與控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)的針形閥一端部相連接，控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)的管道一端部與控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)的針形閥另一端部相連接，控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)的管道另一端部與控制液位檢測(cè)電路的控制液位差壓變送器負(fù)壓室相連接。
密閉容器的另一側(cè)下部設(shè)置控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)，控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)的一端部與密閉容器的另一側(cè)下部相連接，控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)的另一端部與控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)的針形閥一端部相連接，控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)的管道一端與控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)的針形閥另一端部相連接，控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)的管道另一端與控制液位檢測(cè)電路的控制液位差壓變送器正壓室相連接?？刂埔何坏木忾y的一端部與控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)的管道另一端部相連接，控制液位的均衡閥的另一端部與控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)的管道另一端部相連接，控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)的管道中部最低點(diǎn)設(shè)置控制液位的排污閥，控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)的管道中部最低點(diǎn)設(shè)置控制液位的排污閥，構(gòu)成控制液位回路。
液位顯示回路取長(zhǎng)度為L(zhǎng)為實(shí)際液位的總高度。L上端用管道連接針形閥，再接管道，接針形閥，再接均衡閥，最后接到容器差壓變送器的負(fù)壓室。L的下端用管道連接針形閥，再接管道，接針形閥，再接均衡閥，最后接到容器差壓變送器的正壓室。
控制液位回路取L的一部分為控制液位高度L1(L1＜L，L1要適當(dāng))。L1的頂端接管道，然后接針形閥，再接管道引至控制液位差壓變送器的負(fù)壓室。從L1的下端接管道，接針形閥，再接管道引至控制液位壓差變送器的正壓室。
容器液位檢測(cè)電路的容器差壓變送器的一端與光柱顯示儀MA端相連接，容器差壓變送器的另一端與容器液位檢測(cè)電路的24V電源的正極端相連接，容器液位檢測(cè)電路的24V點(diǎn)源的負(fù)極端與容器液位檢測(cè)電路的光柱顯示儀IN端相連接。
控制液位檢測(cè)電路的控制液位差壓變送器的一端與數(shù)字調(diào)節(jié)器MA端相連接，控制液位檢測(cè)電路的控制液位差壓變送器的另一端與24V電源一端相連接，24V電源的另一端與數(shù)字調(diào)節(jié)器IN端相連接，數(shù)字調(diào)節(jié)器的MA端和WT端各自與信息處理控制電路的變頻器AI1端和AGND端相連接。
啟閉開關(guān)與啟閉控制電路的空氣開關(guān)相連接，空氣開關(guān)與電源相連接；開啟關(guān)閉控制電路與信息處理控制電路變頻器R端、S端、T端相連接，水泵的電機(jī)與信息處理電路變頻器的U端、V端、W端相連接。
容器差壓變送器輸出電流(4-20mA)的正極連接24v電源正極，24v電源的負(fù)極連接光柱顯示儀的負(fù)極(IN)，容器差壓變送器的負(fù)極連接光柱顯示儀的正極(MA)，光柱顯示儀顯示的就是密閉容器內(nèi)的容器液位高度。
控制液位差壓變送器輸出電流(4-20mA)的正極連接24V電源的正極，24V電源的負(fù)極連接數(shù)字調(diào)節(jié)器的負(fù)極(IN)，控制液位差壓變送器的負(fù)極連接數(shù)字調(diào)節(jié)器的正極，數(shù)字調(diào)節(jié)器顯示的是密閉容器內(nèi)的控制液位高度。數(shù)字調(diào)節(jié)器的輸出電流(4-20mA)的正極端子(OUT)連接變頻器(ABBACS140)的AI1端，數(shù)字調(diào)節(jié)器的輸出端的負(fù)極端子(MA)連接變頻器的AGND端。變頻器的上口RST連接三相電源，變頻器的下口UVW和PE連接水泵的電機(jī)。
使用時(shí)，啟動(dòng)啟閉電路的啟閉開關(guān)，密閉容器一側(cè)容器液位回路的容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)和容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)將密閉容器內(nèi)的液位情況通過容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)的管道和容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)的管道，傳輸給容器液位檢測(cè)電路的容器液位差壓變送器，容器液位差壓變送器把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成液位信號(hào)傳輸給容器液位檢測(cè)電路的光柱顯示儀，容器液位檢測(cè)電路的光柱顯示儀顯示出密閉容器內(nèi)液位狀態(tài)。
密閉容器另一側(cè)控制液位回路的控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)和控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)將密閉容器內(nèi)需控制得液位情況通過控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)的管道和控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)的管道，傳輸給控制液位檢測(cè)電路的控制液位差壓變送器，控制液位壓差變送器把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成液位信號(hào)傳輸給控制液位檢測(cè)電路的數(shù)字調(diào)節(jié)器，控制液位檢測(cè)電路的數(shù)字調(diào)節(jié)器顯示出密閉容器內(nèi)需控制的液位狀態(tài)并傳輸給信息處理電路的變頻器，信息處理電路的變頻器將液位信號(hào)經(jīng)處理后傳輸給水泵的電機(jī)，控制水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如此循環(huán)往復(fù)使密閉容器內(nèi)的液位控制在所需范圍內(nèi)。
本發(fā)明是通過數(shù)學(xué)模型和關(guān)系式Fi-Fo＝A·dl/dt，其中Fi式輸入流量；Fo是輸出流量；A是液位水平的橫截面積，dl/dt是液位水平的變化率。采用了映射的方法，用部分L(液位的高度)表現(xiàn)為液位信號(hào)，也表現(xiàn)為全量程壓力信號(hào)。其中部分液位信號(hào)(0％～1％)與壓力信號(hào)一一等值對(duì)應(yīng)，即L1中的每一個(gè)信號(hào)都與壓力信號(hào)一一對(duì)應(yīng)。利用變頻水泵直接進(jìn)行控制液位水平(定值變壓)，由此達(dá)到提高系統(tǒng)的效率和效益。
變頻水泵控制系統(tǒng)可以充分利用Fi-Fo＝A·dl/dt，對(duì)Fi進(jìn)行控制，也可以對(duì)Fo進(jìn)行控制。恒壓系統(tǒng)中的壓力信號(hào)(被控量)和液位水平控制系統(tǒng)中液位水平信號(hào)(被控制)都與流量信號(hào)有著共同對(duì)應(yīng)的規(guī)律，根據(jù)這種對(duì)應(yīng)規(guī)律則可把兩種不同信號(hào)的其中一種信號(hào)，即可把液位信號(hào)表現(xiàn)出來。反之，液位水平信號(hào)也能反應(yīng)出壓力信號(hào)和液位水平信號(hào)。在平衡狀態(tài)下，F(xiàn)o突然增大。使Fo＞Fi，L1將下降。此時(shí)數(shù)字調(diào)節(jié)器輸出值將增大，變頻水泵將增大輸出，于是Fi將隨之逐漸增大，L1又會(huì)慢慢上升，回到給定值。如果在平衡狀態(tài)下，F(xiàn)o突然減小了。此時(shí)L1將上升，數(shù)字調(diào)節(jié)器輸出值將減小。變頻水泵出口壓力減小，F(xiàn)i也隨之減小。重新使Fi＝Fo，L1又回復(fù)到給定值為止。提高了被控量(液位水平信號(hào))和控制量的靈敏度，減小了測(cè)量時(shí)后滯，可以迅速調(diào)節(jié)Fi，使液位水平信號(hào)總是在給定值范圍內(nèi)變化。
本發(fā)明是單回路變頻水泵直接液位水平控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)映射(信號(hào)轉(zhuǎn)換)方式簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，代替調(diào)節(jié)閥的作用。提高了被控量(液位水平信號(hào))和控制量的靈敏度，減小了測(cè)量時(shí)后滯，可以迅速調(diào)節(jié)Fi，使液位水平信號(hào)總是在給定值范圍內(nèi)變化。數(shù)字調(diào)節(jié)器可根據(jù)需求可選用經(jīng)典PID數(shù)字調(diào)節(jié)器，如要求較高的控制精度或預(yù)報(bào)功能；也可采用現(xiàn)代數(shù)字控制器，如自校正調(diào)節(jié)器、無模型控制器等產(chǎn)品。選用變頻水泵范圍廣，不僅可采用變頻水泵也可以采用調(diào)速水泵如采用變極方式、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式、串級(jí)調(diào)速方式、調(diào)壓調(diào)速方式、電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方式，即可調(diào)速水泵即可實(shí)現(xiàn)單回路調(diào)速水泵直接液位水平定值變壓控制系統(tǒng)。密閉容器可用一臺(tái)差壓變送器就可以完成(用0-10mA或4-20mA)。非密閉容器用一臺(tái)壓力變送器就可以完成(4-20mA)。利用下限限位還可以解決對(duì)其他方面的供水問題。映射完成以后，液位中所取的差壓變送器的量程(電流值)與壓力變送器的量(電流值)全部等值對(duì)應(yīng)。這樣，變頻水泵與調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)效果是一致的。變頻水泵可以在最小壓力與最大壓力范圍內(nèi)在液位的給定值(一點(diǎn))附近進(jìn)行調(diào)節(jié)。壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成液位信號(hào)，可采用變頻水泵控制系統(tǒng)替代變頻水泵恒壓控制系統(tǒng)和液位水平控制系統(tǒng)直接控制液位水平。解決了手動(dòng)自動(dòng)無擾動(dòng)切換問題(恒壓控制系統(tǒng)中的壓力工作點(diǎn)作為液位水平控制系統(tǒng)中的液位定值)?？蓮V泛的應(yīng)用于水塔、水罐、工業(yè)鍋爐供水系統(tǒng)等。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說明。


圖1 單回路變頻水泵直接液位水平控制系統(tǒng)的示意2單回路變頻水泵直接液位水平控制系統(tǒng)的電路控制圖1密閉容器，2水泵，3容器液位差壓變送器，4控制液位差壓變送器，5儲(chǔ)水池，6光柱顯示儀，7數(shù)字調(diào)節(jié)器，8變頻器，9啟閉開關(guān)，10進(jìn)水管道，11均衡閥，12排污閥，13控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)，14控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)，15容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)，16容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)，17容器液位檢測(cè)電路，18控制液位檢測(cè)電路，19信息處理控制電路，20啟閉控制電路，21輸出水管道，22針形閥，23 24V電源，24管道，25空氣開關(guān)具體實(shí)施方式
實(shí)施例1進(jìn)水管道(10)的一端部與水泵(2)的出水口相連接，進(jìn)水管道(10)的另一端部與密閉容器(1)相連接，水泵(2)的進(jìn)水口與儲(chǔ)水池(5)相連接，密閉容器(1)的下端部設(shè)置輸出水管道(21)，輸出水管道(21)與用戶相連接。
取密閉容器(1)的總長(zhǎng)度為容器液位高度(L)，密閉容器(1)的一側(cè)上部設(shè)置容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)，容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的一端部與密閉容器(1)的一側(cè)上部相連接，容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的另一端部與容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的針形閥(22)一端部相連接，容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的管道(24)一端與容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的針形閥(22)另一端部相連接，容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的管道(24)另一端與容器液位檢測(cè)電路(17)的容器差壓變送器(3)負(fù)壓室相連接。
密閉容器(1)的一側(cè)下部設(shè)置容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)，容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的一端部與密閉容器(1)的一側(cè)下部相連接，容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的另一端部與容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的針形閥(22)一端部相連接，容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的管道(24)的一端與容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的針形閥(22)另一端部相連接，容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的管道(24)另一端與容器液位檢測(cè)電路(17)的容器差壓變送器(3)正壓室相連接。
容器液位的均衡閥(11)的一端部與容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的管道(24)另一端部相連接，容器液位的均衡閥(11)的另一端部與容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的管道(24)另一端部相連接，容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的管道(24)中部最低點(diǎn)設(shè)置容器液位的排污閥(12)，容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的管道(24)中部最低點(diǎn)設(shè)置容器液位的排污閥(12)，構(gòu)成容器液位回路。
取密閉容器(1)中部小于密閉容器(1)總長(zhǎng)度為控制液位高度(L1)，密閉容器(1)的另一側(cè)上部設(shè)置控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)，控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的一端部與密閉容器(1)的另一側(cè)上部相連接，控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的另一端部與控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的針形閥(22)一端部相連接，控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的管道(24)一端部與控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的針形閥(22)另一端部相連接，控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的管道(24)另一端部與控制液位檢測(cè)電路(1 8)的控制液位差壓變送器(4)負(fù)壓室相連接。
密閉容器(1)的另一側(cè)下部設(shè)置控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)，控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的一端部與密閉容器(1)的另一側(cè)下部相連接，控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的另一端部與控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的針形閥(22)一端部相連接，控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的管道(24)一端與控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的針形閥(22)另一端部相連接，控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的管道(24)另一端與控制液位檢測(cè)電路(18)的控制液位差壓變送器(4)正壓室相連接。
控制液位的均衡閥(11)的一端部與控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的管道(24)另一端部相連接，控制液位的均衡閥(11)的另一端部與控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的管道(24)另一端部相連接，控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的管道(24)中部最低點(diǎn)設(shè)置控制液位的排污閥(12)，控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的管道(24)中部最低點(diǎn)設(shè)置控制液位的排污閥(12)，構(gòu)成控制液位回路，如圖1所示。
實(shí)施例2容器液位檢測(cè)電路(17)的容器差壓變送器(3)的一端與光柱顯示儀(6)MA端相連接，容器差壓變送器(3)的另一端與容器液位檢測(cè)電路(17)的24V電源(23)的正極端相連接，容器液位檢測(cè)電路(17)的24V點(diǎn)源(23)的負(fù)極端與容器液位檢測(cè)電路(17)的光柱顯示儀(6)IN端相連接。
控制液位檢測(cè)電路(18)的控制液位差壓變送器(4)的一端與數(shù)字調(diào)節(jié)器(7)MA端相連接，控制液位檢測(cè)電路(18)的控制液位差壓變送器(4)的另一端與24V電源(23)一端相連接，24V電源(23)的另一端與數(shù)字調(diào)節(jié)器(7)IN端相連接，數(shù)字調(diào)節(jié)器(7)的MA端和WT端各自與信息處理控制電路(19)的變頻器(8)AI1端和AGND端相連接。
啟閉開關(guān)(9)與啟閉控制電路(20)的空氣開關(guān)(25)相連接，空氣開關(guān)(25)與電源相連接；開啟關(guān)閉控制電路(20)與信息處理控制電路(19)變頻器(8)R端、S端、T端相連接，水泵(2)的電機(jī)與信息處理電路(19)變頻器(8)的U端、V端、W端相連接。
容器差壓變送器輸出電流(4-20mA)的正極連接24v電源正極，24v電源的負(fù)極連接光柱顯示儀的負(fù)極(IN)，容器差壓變送器的負(fù)極連接光柱顯示儀的正極(MA)，光柱顯示儀顯示的就是密閉容器內(nèi)的容器液位高度，如圖1、圖2所示。
實(shí)施例3使用時(shí)，啟動(dòng)啟閉電路(20)的啟閉開關(guān)(9)，密閉容器(1)一側(cè)容器液位回路的容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)和容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)將密閉容器(1)內(nèi)的液位情況通過容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的管道(24)和容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的管道(24)，傳輸給容器液位檢測(cè)電路(17)的容器液位差壓變送器(3)，容器液位差壓變送器(3)把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成液位信號(hào)傳輸給容器液位檢測(cè)電路(17)的光柱顯示儀(6)，容器液位檢測(cè)電路(17)的光柱顯示儀(6)顯示出密閉容器(1)內(nèi)液位狀態(tài)。
密閉容器(1)另一側(cè)控制液位回路的控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)和控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)將密閉容器(1)內(nèi)需控制得液位情況通過控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的管道(24)和控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的管道(24)，傳輸給控制液位檢測(cè)電路(18)的控制液位差壓變送器(4)，控制液位壓差變送器(4)把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成液位信號(hào)傳輸給控制液位檢測(cè)電路(18)的數(shù)字調(diào)節(jié)器(7)，控制液位檢測(cè)電路(18)的數(shù)字調(diào)節(jié)器(7)顯示出密閉容器(1)內(nèi)需控制的液位狀態(tài)并傳輸給信息處理電路(19)的變頻器(8)，信息處理電路(19)的變頻器(8)將液位信號(hào)經(jīng)處理后傳輸給水泵(2)的電機(jī)，控制水泵(2)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如此循環(huán)往復(fù)使密閉容器(1)內(nèi)的液位控制在所需范圍內(nèi)，如圖1、圖2所示。
權(quán)利要求
1.一種單回路變頻水泵直接液位水平控制系統(tǒng)，其特征是進(jìn)水管道(10)的一端部與水泵(2)的出水口相連接，進(jìn)水管道(10)的另一端部與密閉容器(1)相連接，水泵(2)的進(jìn)水口與儲(chǔ)水池(5)相連接，密閉容器(1)的下端部設(shè)置輸出水管道(21)，輸出水管道(21)與用戶相連接；取密閉容器(1)的總長(zhǎng)度為容器液位高度(L)，密閉容器(1)的一側(cè)上部設(shè)置容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)，容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的一端部與密閉容器(1)的一側(cè)上部相連接，容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的另一端部與容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的針形閥(22)一端部相連接，容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的管道(24)一端與容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的針形閥(22)另一端部相連接，容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的管道(24)另一端與容器液位檢測(cè)電路(17)的容器差壓變送器(3)負(fù)壓室相連接；密閉容器(1)的一側(cè)下部設(shè)置容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)，容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的一端部與密閉容器(1)的一側(cè)下部相連接，容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的另一端部與容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的針形閥(22)一端部相連接，容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的管道(24)的一端與容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的針形閥(22)另一端部相連接，容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的管道(24)另一端與容器液位檢測(cè)電路(17)的容器差壓變送器(3)正壓室相連接；容器液位的均衡閥(11)的一端部與容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的管道(24)另一端部相連接，容器液位的均衡閥(11)的另一端部與容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的管道(24)另一端部相連接，容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的管道(24)中部最低點(diǎn)設(shè)置容器液位的排污閥(12)，容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的管道(24)中部最低點(diǎn)設(shè)置容器液位的排污閥(12)，構(gòu)成容器液位回路；取密閉容器(1)中部小于密閉容器(1)總長(zhǎng)度為控制液位高度(L1)，密閉容器(1)的另一側(cè)上部設(shè)置控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)，控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的一端部與密閉容器(1)的另一側(cè)上部相連接，控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的另一端部與控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的針形閥(22)一端部相連接，控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的管道(24)一端部與控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的針形閥(22)另一端部相連接，控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的管道(24)另一端部與控制液位檢測(cè)電路(18)的控制液位差壓變送器(4)負(fù)壓室相連接；密閉容器(1)的另一側(cè)下部設(shè)置控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)，控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的一端部與密閉容器(1)的另一側(cè)下部相連接，控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的另一端部與控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的針形閥(22)一端部相連接，控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的管道(24)一端與控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的針形閥(22)另一端部相連接，控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的管道(24)另一端與控制液位檢測(cè)電路(18)的控制液位差壓變送器(4)正壓室相連接；控制液位的均衡閥(11)的一端部與控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的管道(24)另一端部相連接，控制液位的均衡閥(11)的另一端部與控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的管道(24)另一端部相連接，控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的管道(24)中部最低點(diǎn)設(shè)置控制液位的排污閥(12)，控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的管道(24)中部最低點(diǎn)設(shè)置控制液位的排污閥(12)，構(gòu)成控制液位回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單回路變頻水泵直接液位水平控制系統(tǒng)，其特征在于所述的容器液位檢測(cè)電路(17)的容器差壓變送器(3)的一端與光柱顯示儀(6)MA端相連接，容器差壓變送器(3)的另一端與容器液位檢測(cè)電路(17)的24V電源(23)的正極端相連接，容器液位檢測(cè)電路(17)的24V點(diǎn)源(23)的負(fù)極端與容器液位檢測(cè)電路(17)的光柱顯示儀(6)IN端相連接；控制液位檢測(cè)電路(18)的控制液位差壓變送器(4)的一端與數(shù)字調(diào)節(jié)器(7)MA端相連接，控制液位檢測(cè)電路(18)的控制液位差壓變送器(4)的另一端與24V電源(23)一端相連接，24V電源(23)的另一端與數(shù)字調(diào)節(jié)器(7)IN端相連接，數(shù)字調(diào)節(jié)器(7)的MA端和WT端各自與信息處理控制電路(19)的變頻器(8)AI1端和AGND端相連接；啟閉開關(guān)(9)與啟閉控制電路(20)的空氣開關(guān)(25)相連接，空氣開關(guān)(25)與電源相連接；開啟關(guān)閉控制電路(20)與信息處理控制電路(19)變頻器(8)R端、S端、T端相連接，水泵(2)的電機(jī)與信息處理電路(19)變頻器(8)的U端、V端、W端相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的單回路變頻水泵直接液位水平控制系統(tǒng)，其特征在于啟動(dòng)啟閉電路(20)的啟閉開關(guān)(9)，密閉容器(1)一側(cè)容器液位回路的容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)和容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)將密閉容器(1)內(nèi)的液位情況通過容器液位上限顯示檢測(cè)點(diǎn)(15)的管道(24)和容器液位下限顯示檢測(cè)點(diǎn)(16)的管道(24)，傳輸給容器液位檢測(cè)電路(17)的容器液位差壓變送器(3)，容器液位差壓變送器(3)把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成液位信號(hào)傳輸給容器液位檢測(cè)電路(17)的光柱顯示儀(6)，容器液位檢測(cè)電路(17)的光柱顯示儀(6)顯示出密閉容器(1)內(nèi)液位狀態(tài)；密閉容器(1)另一側(cè)控制液位回路的控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)和控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)將密閉容器(1)內(nèi)需控制得液位情況通過控制液位下限檢測(cè)點(diǎn)(13)的管道(24)和控制液位上限檢測(cè)點(diǎn)(14)的管道(24)，傳輸給控制液位檢測(cè)電路(18)的控制液位差壓變送器(4)，控制液位壓差變送器(4)把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成液位信號(hào)傳輸給控制液位檢測(cè)電路(18)的數(shù)字調(diào)節(jié)器(7)，控制液位檢測(cè)電路(18)的數(shù)字調(diào)節(jié)器(7)顯示出密閉容器(1)內(nèi)需控制的液位狀態(tài)并傳輸給信息處理電路(19)的變頻器(8)，信息處理電路(19)的變頻器(8)將液位信號(hào)經(jīng)處理后傳輸給水泵(2)的電機(jī)，控制水泵(2)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如此循環(huán)往復(fù)使密閉容器(1)內(nèi)的液位控制在所需范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明是單回路變頻水泵直接液位水平控制系統(tǒng)。進(jìn)水管道的一端部與水泵的出水口相連接，進(jìn)水管道的另一端部與密閉容器相連接，水泵的進(jìn)水口與儲(chǔ)水池相連接，密閉容器的下端部設(shè)置輸出水管道，輸出水管道與用戶相連接。容器液位回路、控制液位回路、容器液位檢測(cè)電路、控制液位檢測(cè)電路、信息處理控制電路、開啟關(guān)閉控制電路和水泵構(gòu)成液位控制系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)映射(信號(hào)轉(zhuǎn)換)方式簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，代替調(diào)節(jié)閥的作用，提高了被控量和控制量的靈敏度，減小了測(cè)量時(shí)滯，可以使液位水平信號(hào)總是在給定值范圍內(nèi)變化。解決了手動(dòng) 自動(dòng)無擾動(dòng)切換問題，選用變頻水泵范圍廣，可廣泛的應(yīng)用于水塔、水罐、工業(yè)鍋爐供水系統(tǒng)等。
文檔編號(hào)G05D9/12GK1399177SQ0212964
公開日2003年2月26日 申請(qǐng)日期2002年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月6日
發(fā)明者閻華 申請(qǐng)人:閻華