土工離心機(jī)水流量控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種土工離心機(jī)水流量控制裝置，包括電氣控制系統(tǒng)以及安裝在土工離心機(jī)轉(zhuǎn)臂上的開關(guān)閥、比例流量閥和流量傳感器，開關(guān)閥的進(jìn)水口與土工離心機(jī)的水源系統(tǒng)連接，開關(guān)閥的出水口與比例流量閥的進(jìn)水口連接，比例流量閥的出水口通過連接管路與試驗(yàn)設(shè)備相連，流量傳感器設(shè)置在連接管路上；電氣控制系統(tǒng)包括作為上位機(jī)的計(jì)算機(jī)、作為下位機(jī)的PLC和放大器，計(jì)算機(jī)設(shè)定流量值并傳輸給PLC，PLC將控制信號傳輸給放大器，放大器將信號放大后驅(qū)動(dòng)開關(guān)閥和比例流量閥；流量傳感器將流量信號反饋給PLC，計(jì)算機(jī)、PLC和流量傳感器構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型能夠在土工離心機(jī)工作環(huán)境中準(zhǔn)確地控制水流量。
【專利說明】 土工離心機(jī)水流量控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水流量控制系統(tǒng)，特別涉及一種土工離心機(jī)水流量控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]土工離心機(jī)是用于巖土工程物理模擬試驗(yàn)的一種試驗(yàn)設(shè)備。其基本原理為通過離心機(jī)轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心加速度，提供一個(gè)人造高重力場，將研究的主體建立一定比尺的模型，通過離心加速度增加土體自重應(yīng)力使得原型與模型達(dá)到應(yīng)力應(yīng)變相等、變形相似，來對原型進(jìn)行模擬試驗(yàn)。為在離心機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中更加真實(shí)的反映水運(yùn)工程中的巖土問題，對試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行水環(huán)境(降雨、水位升降等)的模擬，需要對水流量進(jìn)行控制。在超重力場中，水在高離心加速度的作用下，沿著離心機(jī)轉(zhuǎn)臂加速流動(dòng)，控制水流的閥體等部件，也會(huì)在離心加速度方向上受到由質(zhì)量導(dǎo)致的超重力作用，系統(tǒng)無法達(dá)到伺服狀態(tài)，使得整個(gè)系統(tǒng)無法達(dá)到準(zhǔn)確控制流量的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種土工離心機(jī)水流量控制裝置，該裝置能夠最大限度地減少土工離心機(jī)中高離心加速度對水流的影響，能夠在土工離心機(jī)工作環(huán)境中準(zhǔn)確地控制水流量，解決在高離心場中不能精確控制水流量的問題。
[0004]本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種土工離心機(jī)水流量控制裝置，包括電氣控制系統(tǒng)、開關(guān)閥、比例流量閥和流量傳感器，所述開關(guān)閥的進(jìn)水口與土工離心機(jī)的水源系統(tǒng)連接，所述開關(guān)閥的出水口與所述比例流量閥的進(jìn)水口連接，所述比例流量閥的出水口通過連接管路與土工離心機(jī)吊籃內(nèi)部的試驗(yàn)設(shè)備相連，所述流量傳感器設(shè)置在所述連接管路上，所述開關(guān)閥、所述比例流量閥和所述連接管路均安裝在土工離心機(jī)的轉(zhuǎn)臂上；所述電氣控制系統(tǒng)包括作為上位機(jī)的計(jì)算機(jī)、作為下位機(jī)的PLC和放大器，所述計(jì)算機(jī)設(shè)定流量值并傳輸給所述PLC，所述PLC將控制信號傳輸給所述放大器，所述放大器將信號放大后驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)閥和所述比例流量閥；所述流量傳感器將流量信號反饋給所述PLC，所述計(jì)算機(jī)、所述PLC和所述流量傳感器構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0005]所述開關(guān)閥、所述比例流量閥和所述流量傳感器靠近土工離心機(jī)的主軸安裝。
[0006]所述連接管路沿所述土工離心機(jī)的轉(zhuǎn)臂長度方向布置。
[0007]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:通過將易受高離心力影響的開關(guān)閥、比例流量閥和流量傳感器靠近土工離心機(jī)主軸安裝，通過連接管路將水輸送到土工離心機(jī)吊籃內(nèi)部的試驗(yàn)設(shè)備，通過作為上位機(jī)的計(jì)算機(jī)、作為下位機(jī)的PLC和流量傳感器構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，提高控制精度，能夠最大限度地減少土工離心機(jī)中高離心加速度的影響，解決在高離心場中不能精確控制水流量的問題，從而為土工離心模型試驗(yàn)中的設(shè)備提供準(zhǔn)確的水流量，并且本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可靠性好?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)框圖。
[0010]圖中:1、土工離心機(jī)的轉(zhuǎn)臂，2、土工離心機(jī)的水源系統(tǒng)，3、土工離心機(jī)的主軸，4、開關(guān)閥，5、比例流量閥，6、流量傳感器，7、連接管路，8、土工離心機(jī)吊籃。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0012]請參見圖1?圖2，一種土工離心機(jī)水流量控制裝置，包括電氣控制系統(tǒng)、開關(guān)閥4、比例流量閥5和流量傳感器6，所述開關(guān)閥4的進(jìn)水口與土工離心機(jī)的水源系統(tǒng)2連接，所述開關(guān)閥4的出水口與所述比例流量閥5的進(jìn)水口連接，所述比例流量閥5的出水口通過連接管路7與土工離心機(jī)吊籃8內(nèi)部的試驗(yàn)設(shè)備相連，所述流量傳感器6設(shè)置在所述連接管路7上，所述開關(guān)閥4、所述比例流量閥5和所述連接管路7均安裝在土工離心機(jī)的轉(zhuǎn)臂I上；所述電氣控制系統(tǒng)包括作為上位機(jī)的計(jì)算機(jī)、作為下位機(jī)的PLC和放大器，所述計(jì)算機(jī)設(shè)定流量值并傳輸給所述PLC，所述PLC將控制信號傳輸給所述放大器，所述放大器將信號放大后驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)閥4和所述比例流量閥5，達(dá)到控制水流量的目的；所述流量傳感器6將流量信號反饋給所述PLC，所述計(jì)算機(jī)、所述PLC和所述流量傳感器6構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，以提聞控制精度。
[0013]在本實(shí)施例中，為了進(jìn)一步減少土工離心機(jī)中高離心加速度的影響，將所述開關(guān)閥4、所述比例流量閥5和所述流量傳感器6靠近土工離心機(jī)的主軸2安裝。將所述連接管路7沿所述土工離心機(jī)的轉(zhuǎn)臂長度方向布置。
[0014]盡管上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種土工離心機(jī)水流量控制裝置，其特征在于，包括電氣控制系統(tǒng)、開關(guān)閥、比例流量閥和流量傳感器，所述開關(guān)閥的進(jìn)水口與土工離心機(jī)的水源系統(tǒng)連接，所述開關(guān)閥的出水口與所述比例流量閥的進(jìn)水口連接，所述比例流量閥的出水口通過連接管路與土工離心機(jī)吊籃內(nèi)部的試驗(yàn)設(shè)備相連，所述流量傳感器設(shè)置在所述連接管路上，所述開關(guān)閥、所述比例流量閥和所述連接管路均安裝在土工離心機(jī)的轉(zhuǎn)臂上； 所述電氣控制系統(tǒng)包括作為上位機(jī)的計(jì)算機(jī)、作為下位機(jī)的PLC和放大器，其中，所述計(jì)算機(jī)、所述PLC、所述放大器、所述開關(guān)閥、所述比例流量閥和所述流量傳感器順次連接，所述流量傳感器與所述PLC連接，所述PLC、所述放大器、所述開關(guān)閥、所述比例流量閥和所述流量傳感器形成閉環(huán)控制回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述土工離心機(jī)水流量控制裝置，其特征在于，所述開關(guān)閥、所述比例流量閥和所述流量傳感器靠近土工離心機(jī)的主軸安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述土工離心機(jī)水流量控制裝置，其特征在于，所述連接管路沿所述土工離心機(jī)的轉(zhuǎn)臂長度方向布置。
【文檔編號】G05D7/06GK203786570SQ201320868483
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】李建東, 裴文斌, 張宇亭, 左殿軍, 安曉宇, 趙躍, 譚佳佳 申請人:交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所, 天津水運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院