定量系统

关键词： 闸门 箕斗

定量系统（精选十篇）

定量系统 篇1

1 系统组成及工作原理

定量装载系统主要由箕斗冲击吸能器、液压称重传感器、定量装载控制系统、液压系统等组成。

工作原理是由于箕斗均是落在托梁上再装载,这样势必导致箕斗对钢梁造成很大冲击,针对冲击力大问题,再托罐梁上增加了吸能缓冲器,以吸收箕斗停靠时的冲击动能,箕斗停稳后、通过井下PLC控制柜发出控制信号,使升降油缸开始动作,称重传感器开始称重、称重传感器把信号反馈给井下控制柜,井下控制柜把收到的信号通过与设定值比较,判定箕斗里的煤的重量,当到达设定载荷时,液压站控制闸门油缸动作,关闭闸门,并向绞车房控制柜发出提升信号,当箕斗提起后,井下控制柜使称重传感器复位。

2 定量装载控制系统

定量装载控制系统由定量装载控制台、定量装载控制电路板、定量装载控制模拟盘、防爆箱及本质安全电源五部分构成。采用PLC可编程控制器,可以控制给煤机、定量斗阀门、煤仓阀门等设备,检测装满信号,提升箕斗到位信号、清零信号、煤仓状态等信号,远程传输提升允许信号,紧急呼叫信号等,可以独立闭锁运行,也可以手动控制运行,在定量装载控制台安装了模拟盘可以同步看到整个控制系统的设备、信号等运行状态,其系统如下图。

主要功能:a.具有点动控制、手动控制与制动闭锁控制的三种工作方式。b.实现定重、定容、定时保护运行状态。c.控制台采用LED界面显示运行状态。d.控制系统具有自诊断功能及故障自动报警功能。e.具有防止二次装载保护功能。f.系统对当前故障原因的显示并记录载历史档案内的功能。g.信号闭锁与保护功能:发出提升紧停信号使,提升机安全回路跳闸;在制动运行时,当卸载站煤仓满,提升机将终止自动运行,但如一次提升已开始,需待本次提升机结束后闭锁提升的功能;箕斗闸门关到位置信号参与闭锁;卸载闭锁信号只是闭锁卸载设备和提升机,不影响装载设备运行;提升信号发送可采用转发,亦可采用直发式,即不管装载站与卸载站那个先发开车信号,但都是后发的有效;比较回路、当收到开车信号一致时方可闭合开车回路。

3 运行情况和经济效益

3.1 实现了主提升绞车按定量自动控制装载,避免了超载和二次装载,实现了主提升系统装载自动化。

3.2 有效解决了主提升系统定量装载的难题,实现矿井最佳载荷量的提升,提高了提升效率。

3.3 提升循环时间缩短,提高提升效率,由原年提升40万吨增加到现在年提升65万吨,增加了产量。

3.4 实现了提升装载系统的自动检测,确保了安全提升。

摘要：结合实践,经多次反复论证、技术改造后改用吸能式定量制动装载系统,改善了重锤,采用液压站控制煤的装入和截止,解决了冲击力大问题。

定量系统 篇2

工作原理：

荧光定量PCR仪，是采用一种新的核酸定量技术，即在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的仪器。其主要部件包括产生温度梯度的热力学结构、进行荧光激发的激发光源、对发射光进行检测的检测系统以及数据获取分析软件工作站

用途：

定量系统 篇3

关键词：AT89C51定量采集LCD显示

一、系统概述

本文主要的研究内容是样品的定量自动采集。该系统的研制主要包括硬件电路和软件编程两部分。其中，硬件电路分为键盘输入电路、LCD显示电路、采集样品电路三大模块。键盘输入利用HD7279A芯片组成4*4键盘接口；LCD显示电路采用以T6963C为控制器的液晶显示屏显示样品的采集量；采集样品电路利用电磁泵对样品进行采集，通过继电器的断开或闭合来控制是否驱动电磁泵采集样品；

软件编程主要分为三大模块：LCD显示程序、键盘输入及样品定量采集程序。以T6963C为控制器的液晶显示器是采用文本方式显示汉字和字符。键盘输入程序是通过读取HD7279A键盘接口芯片四个控制引脚（CS、DATA、CLK、KEY）的信号进行编程，当获得有效的样品采集量后，对采集样品的控制端置低，并延时定量采集样品，即可实现样品的定量采集。

二、系统框图及工作原理

根据系统的设计要求，可将系统主要分成以下几个模块：键盘输入模块、样品定量采集模块和LCD显示模块。其系统框图如图1所示。

启动系统后，首先在键盘上输入有效的所需样品A的采集量，并在液晶屏上显示出键盘输入的样品采集量。如果需要删除键入的值，则按下“删除”键，重新输入样品A的采集量即可。如果不需删除直接按下“确认”键后，微控制器开始接收键盘输入的数字信号，通过微控制器进行数据处理后，以控制电磁泵定量的采集样品A；利用同样的方法即可定量地采集样品B。如果需要再次采集样品A和B，只需按下“继续采集键”，则可实现多次循环采集样品A和B。

三、硬件电路设计

1.系统复位电路

如图2所示，将复位电路产生的复位信号经施密特电路整形后，作为系统复位信号，加到单片机和外部I/O接口电路的复位端，即可实现系统复位。

2.LCD显示电路

本次设计采用内置T6963C控制器的点阵式LCD显示器，在硬件电路上，LCD需要一个8位并行接口（如本次设计中AT89C51的P2口）与模块的数据线连接，作为数据总线，还需要一个4位并行接口作为时序控制信号线，如AT89C51的P3.1作为C/D，P3.0作为RESET，P3.2作为WR，以及P3.3作为RD。如图3即为液晶显示模块以间接控制方式与AT89C51的接口电路。

3.键盘输入电路

本系统键盘输入电路是利用键盘智能控制芯片HD7279A进行设计。HD7279A具有片选信号，可以方便地实现键盘的接口功能，调试时也将更加稳定。由HD7279A芯片功能可知，它只需4根线（CS、CLK、DATA、KEY）与AT89C51相连，即可实现键盘接口的功能。其中，键盘输入电路如图4所示。

4.样品采集电路

对于样品采集电路的设计，首先为满足控制端和输入端闭合与打开的电势差要求，故选用6V的固态继电器；并利用74LS04（反向器）驱动固态继电器；然后通过软件编程控制电磁泵是否采集样品。如图5所示，即为样品采集电路。

四、系统软件设计

本次设计采用C51高级语言编程，可使程序结构规范，并具有极强的可移植性和可读性。根据样品定量自动采集系统的总体设计要求以及硬件电路接口连接情况，软件编程主要包括三个步骤：系统初始化、LCD显示、样品定量采集。因此，软件主程序流程图如图6所示。

本系统是利用电磁泵对样品进行定量采集，通过控制继电器的断开或闭合，以达到是否驱动电磁泵进行采样控制，即流量控制。继电器连接于AT89C51的P1.6口，当P1.6为高电平时，继电器断开，即泵未被驱动不对样品进行采集；当P1.6为低电平时，继电器闭合，电磁泵被驱动开始采集样品。因此对样品A输入00～99mL的采集量，按下“确认”键后，将P1.6置低，并进行相应的延时（1mL延时1.4ms），采集完相应的样品A，再将P1.6置高，断开继电器。同理，对样品B进行定量采集。其样品采集软件流程框图如图7所示。

其中，主程序的源程序代码如下：

void main(void)

{ unint i,j;

col=0x04;

ES=0;

ShowMain();//显示系统状态

DisplayKey();//键盘显示

DianCiFa();//电磁阀定量采集样品

col+=5;

DisplayKey();//键盘显示

DianCiFa();//电磁阀定量采集样品

}

键盘显示

void DisplayKey()

{unchar m,n;

OutPortCom1(0x97);

OutPortCom3(col,0x03,0x21); //显示闪烁光标

OutPortCom1(0xa0);

HD7279_GetKey(); //读键盘，获得键值

m=key;

Show(key) //显示相应键值

col++;//光标右移一位

OutPortCom1(0x97);

OutPortCom3(col,0x03,0x21);

//显示闪烁光标

OutPortCom1(0xa0);

HD7279_GetKey(); //读键盘，获得键值

n=key;

Show(key) //显示相应键值

while(HD7279_GetKey()!=0x0f) //等待“确认键”

{if(key=0x0e) //如果按键为“删除键”，重新覆盖显示

{ col--; //光标左移一位

OutPortCom1(0x97);

OutPortCom3(col,0x03,0x21);

OutPortCom1(0xa0);

HD7279_GetKey(); //读键盘，获得键值

m=key;

Show(key) //显示相应键值

col++;//光标右移一位

OutPortCom1(0x97);

OutPortCom3(col,0x03,0x21);

OutPortCom1(0xa0);

HD7279_GetKey(); //读键盘，获得键值

n=key;

Show(key) //显示相应键值

}}

keynumber=m*10+n;

}

电磁阀采集样品程序

void DianCiFa()

{ con=1;

do

{ con=0;//打开电磁阀

Lcddelay(1400);

}while(keynumber--);

con=1;

}

参考文献：

[1]张勇等.液体流量控制的模拟实验研究[J].东南大学学报，2002，（1）.

[2]胡伟．单片机C程序设计及应用实例[M].北京：人民邮电出版社，2001.

[3]涂时亮等．单片机微机软件设计技术[M]．重庆：科学技术文献出版社重庆分社，1999.

[4]赖麒文．MCS-51系列单片机C语言开发环境实务与设计[M]．北京：科学出版社，1998.

定量装车系统的自控设计 篇4

批量装车系统实现对整个装车过程的自动控制,能够可靠、准确地实时监测和记录装车过程中的运行状况,并具有查询、报警等功能[1]。

1 定量装车系统概况

该装车系统项目,新建6个装车鹤位,采用汽车批量装车系统,实行自动装车控制,以提高装车效率和保证装车安全。

汽车装车设施采用分布式定量装车监控系统,分为上位机监控层;现场批量控制层;现场检测、执行仪表层。上位机监控层主要由工控机、外设、系统软件、管理软件及应用软件组成;现场批量控制层主要由批量控制器组成,采用一台批量控制器控制1个鹤位方式;现场检测、执行仪表层主要由质量流量计、V型调节球阀组成。

批量控制器与装车监控的工控机连接信号为RS485,每台批控器通过独立的RS485通讯电缆连接到操作室的MOXA 串口服务器。流量计有两路输出信号,一路通过脉冲信号链接到批量控制器作为装车的控制信号;另外一路是通过独立的RS485通讯电缆连接到操作室的MOXA 串口服务器。

设置1 套汽车批量装车计算机控制管理系统,安装在装车控制室。定量装车控制系统由开票室、监控工作站和定量控制系统服务器等组成。开票室,负责开卡收费,完成相关客户数据信息录入,保证客户信息安全;工作站,完成装油排队登记内容和各种报表、数据查询。

2 主要设备的选型及其优点

装车系统所包含的设备有:上位计算机、批量控制器、质量流量计、V型气动阀和静电接地器等。

2.1 批量控制器

在装车设施中批量控制器已经代替了传统的PLC。每个批量控制器都是个独立的整体,不会因为一个故障而影响到其他的装车鹤位的工作,这是传统的PLC做不到的。

本项目的批量控制器选用EMERSON的Daniel DanIoad 8000的批量控制器,它比其他同类的产品更加完善,在贸易方面应用十分广泛。

根据数据资料,Daniel DanIoad 8000可以按照最新的标准进行密度、温度和压力的修正,用双精度算法准确地计算出标准条件下的体积传输流量。还能使用顺序调和或比例调和技术。该批量控制器的系统控制精度优于±0.2%,配接质量流量计时,系统精度优于±0.1%,同时它具备的功能还包括:IC卡信息的读入;输入相关参数和命令;显示运行和报警信息;具有人工启动和停止发油;暂停发油后能人工继续发油;掉电数据及断电保护;数据存储和打印;管理员操作代码设置;装车过程的程序控制,流量计、防溢防静电接地的连锁。

2.2 质量流量计

在各类流量计中,质量流量计受各种参数变化影响小,计量准确度高,在贸易结算中是首选的计量仪表。本项目的质量流量计选用制造商EMERSON的F系列产品。该产品技术成熟,应用比较广泛,且计量精度高,可用于贸易计量等级精度要求高的场合。

该系列产品运用了MVD技术的1700型变送器,测量液体的精度为±0.10%,测量气体精度为±0.35%,具有自诊断功能,LCD可显示瞬时流量、累积流量、介质的温度和密度,并且还可以在面板上组态,可与任何符合HART协议的主机兼容,同时具有4~20 mA、脉冲和RS485输出[2]。

2.3 V型气动球阀

在装车的过程中,考虑到阀门瞬间切断对管道和泵的冲击,还考虑装车时流量的平稳变化,本项目选用EMERSON 的FISHER的V型球阀。

它的作用主要是,确保流量贸易交接是的测量精度,减少关断时产生的液压冲击力。为了安全起见,在阀门上我们还设置了阀位回讯器,在整个装车的过程中我们都可以在控制室内监控阀门的运行状态。在装车的过程中它可根据预先设计好的程序,由批量控制器发出信号至智能电/气阀门定位器。气动执行机构的动作过程如下[3]:

(1)初始状态是阀门全关闭。

(2)阀门先开到预设的小开度,慢装,以防止飞溅起静电。

(3)经过一定的流量累积,阀门会开到预设的最大开度,以最快的速度装车。

(4)当累积流量快达到装车的流量指令时,阀门开始慢慢关小到预设的小开度,慢装。

(5)批量完成,阀门关闭。

3 本次装车系统的功能及特点

系统功能:包括销售业务管理软件用于图形化动态显示,单据生成和打印、数据存储,工艺参数的设定、故障及生产报表打印等。

(1)数据处理及报表功能

系统可对采集的数据进行分类、统计、计算等;

系统可生产日、月、季、年等各类报表;

系统提供查询接口,可以按一个或多个查询条件查询数据库并形成相应的报表。

(2)中文提示和中文界面功能

以上所有的画面显示均为全中文界面;

以上所有的控制操作均有中文提示,便于操作工操作。

(3)数据采集和显示

采集装车现场设备状态,流量等参数,并以数字、图形、表格等形式反映数据变化。

(4)报警功能

显示并确认现场报警,处理后恢复正常;

根据现场情况可暂时屏蔽报警。

(5)发油控制功能可生成发油单据并打印输出;

远程控制发油过程;远程监控发油过程;

发油相关数据自动记录及数据库生成;生成并输出发油报表;

显示定量装车系统阀门、流量计等设备的相关状态。

(6)通讯功能

批量控制器与装车管理系统采用RS485通讯,每台批量装车仪以RS485方式接入装车管理服务器;

装车管理服务器提供数据库通讯接口,可方便的实现与其他系统的数据通讯;

装车管理服务器使用SQL2000数据库,可增加用户名和密码以便实现数据共享,方便其他系统访问管理。

4 系统存在的误差及控制措施

根据装车站的总体设计要求分析,本装车系统存在以下几个影响计量误差的因素:

(1)一次流量测量仪表的精度误差。

(2)关断控制阀从关断和开启过渡过程中不确定时间的存在,造成关断滞后误差。

(3)批量控制器的运算精度及通讯误差。

(4)另入环境等不确定因素造成的误差,如气温,气候等对介质的影响。

针对以上存在的几项误差进行系统的性能优化,采取的相应措施如下:

(1)采用了高精度EMERSON F系列的质量流量计,可使测量精度达到±0.1%;同时将温度、密度、流量等信号接入上位机,可查看趋势,以便判断故障。

(2)EMERSON 的FISHER的V型球阀因其高性能,滞后时间相对短,可以减少滞后产生的误差。

(3)选用的批量控制器技术成熟,有很好的业绩,控制精度高。

(4)不确定因素可通过改善仪表运行环境的方法来减少系统精度的影响。

5 结 论

在石油化工行业中,采用定量装车控制系统具有良好的的人机界面,操作简单实用,运行可靠的优势。即使非计算机专

业人员都可根据系统提示,也能很好掌握对该系统的操作。此套定量装车系统的设计合理,功能完善,它的投用很明显的提供了职工的工作质量,同时也减轻了职工的劳动负荷,又因可远程控制装车,操作环境明显改善,较好的保障了职工的健康也减少了安全风险。目前该系统已经投入使用,用户反映效果良好,不仅提高了装车的效率,而且又使装车计量精度大大提高,从而减少了贸易纠纷,维护了企业形象,为企业创造更多的经济效益。

参考文献

[1]蒋庆渊.定量自动装车技术在液态类物料鹤管装车系统中的应用[J].当代化工,2007,36(1):53-55.

[2]许秀.科里奥利质量流量计原理及其应用[J].工业仪表与自动化装置,2005,31(1):52-53.

定量系统 篇5

基于GIS的荒漠化系统中人文作用的定量分析

荒漠化是人为强烈活动与脆弱生态环境相互作用的产物,是人地关系矛盾的结果,半个世纪以来,我国荒漠化发展的速度很快,已严重影响社会经济的可持续发展.本文应用地球动力学原理分析和研究人类活动对土地荒漠化的影响,建立了GIS技术支持下人为作用对荒漠化影响的通用数学模型,并以松嫩平原西南部为例进行了验证,计算结果与前人研究成果一致,表明所提的`方法是可行的.

作 者：罗先香 杨建强 LUO Xian-xiang YANG Jian-qiang  作者单位：罗先香,LUO Xian-xiang(中国海洋大学环境科学与工程学院,山东,青岛,266003)

杨建强,YANG Jian-qiang(国家海洋局北海监测中心,山东,青岛,266033)

刊 名：干旱区资源与环境  PKU CSSCI英文刊名：JOURNAL OF ARID LAND RESOURCES AND ENVIRONMENT 年，卷(期)：2005 19(6) 分类号：X24 关键词：地理信息系统   荒漠化   地球动力学   松嫩平原  

定量不灵了 篇6

大前年，吴大明下岗了，他在父母和亲朋的支援下，凑了一笔钱，买了一辆旧车。干起运输行业。他父亲原是一个熟练的司机，把精湛的技术，快速排除故障的本领，都原原本本地传给了他。小吴脑子灵光，加上扎实的高中文化，“雏凤清于老凤声”，他的技术水平便很快超过了他的父辈。随着车轮的响动，小日子过得甜甜的。但有一点令人担心，那就是喝酒的事儿，无论亲朋好友如何劝说，他都不当一回事儿。

吴大明喝酒有严格的定量。如果是啤酒只限一瓶，如果是白酒则只限四两，从不超过；喝酒的方法也很独特，一瓶啤酒分两杯，一杯一咕咚便下了肚；四两白酒分四口，一仰脖子便喝光。不用下酒菜，也不必垫肚子。他说：“大口喝酒，辛辣刺激。酒从嘴到胃，然后酒气迅速上升，强烈地刺激喉鼻。人，就是图这股子呛劲、冲劲呢！”为了保险起见，他也作了一些自我规定：啤酒，只限本地的“山城”;白酒呢，以厂前刘家馆子的“老白干”为准，按照他的这种规矩，操作了多年，倒也相安无事。

但上月却出了车祸。而且到底还是栽在这倒霉的酒上。

出事的那天，他开车到市里去提货。杯里揣着自炒的一包花生米和刘家馆子的四两老白干。真个是驾轻就熟，一路顺风。不一会儿就到达了目的地。装上车，不到12点便返程了。

车到半路，肚子饿了。吴大明便停下车来。走进了一个老饭馆。老规矩：一盘炒腊肉，四两大米饭。接着取出身上的酒和炒花生，不到10分钟就结束了战斗。然后，便又驱车上路了。不一会儿，吴大明感到一股燥热从“丹田”直冲“百会”，接着便觉得眼睛有些模糊了，手脚也不听使唤了……终于，不该发生的事情发生了。在一个“Ｓ”形地段，吴大明由于血管里的酒精的涌动，头脑一阵阵地发麻，迷糊之中，他竟把加速当成了减速，向左反而向右，结果车子冲出了马路，在一片麦子地里做了三个“前滚翻”……他付出了沉重的代价：额角上开了一条两寸多的口子，左手粉碎性骨折，他住进了医院。

躺在病床上，吴大明百思不得其解，四两酒，对他来说，充其量不过七成酒，怎么就醉了呢？多年的老规矩怎么就不灵了……

定量系统 篇7

定量浇铸是金属铸造生产中一种重要的生产方式, 同时也是一个复杂的工艺过程。面对铸造生产高效率、高精度的发展趋势, 传统的手动浇铸方式由于浇铸效率低, 工人劳动环境差, 劳动强度高已经不能与之相适应, 提高定量浇铸过程的自动化水平是当前铸造业迫切需要解决的问题。

铝合金溶液的定量浇铸方式大致可以分为两类:一类是手动式, 另一类是自动式。

手动式也就是工人完全凭劳动经验手工使用浇包把铝合金溶液转移到压铸机交口完成浇铸动作。自动定量浇铸方式包括机械浇勺式、气压式, 以及近年来出现的电磁泵定量浇铸系统, 本文论述最后一种。

1 电磁泵定量浇铸技术概述

电磁泵定量浇铸技术是利用导电流体中的电流和磁场的作用所产生的磁动力直接作用在金属液体上, 使之发生定向移动, 再使用定量装置完成金属液体定量浇铸任务。电磁泵设有移动和转动部件, 流体流过的路径完全封闭, 压力指示和控制都相当简单和方便, 而且不要电动机, 无轴承密封, 无漏油, 防腐性能高。电磁泵定量浇铸系统由于采用了电磁定量技术, 具有以下优点:

(1) 整个浇铸过程没有暴露在空气中, 避免了氧化渣的产生, 提高了浇铸质量;

(2) 大大提高了浇铸速度, 提升了浇铸效率;

(3) 改善了工作环境, 降低了工人劳动强度。

因此, 电磁泵定量浇注系统将是未来浇铸技术的发展方向。

2 电磁泵定量浇铸系统的组成及定量控制

电磁泵定量浇注系统由电气控制部分、电磁泵体、电保温炉和浇铸管道等部分组成。铝锭在大型熔炼炉中熔化之后转运到保温炉里面。浇铸时, 圆柱形电磁泵产生动力, 使铝合金溶液通过浇铸管道注入压铸机。

本文中主要介绍定量控制系统和电保温炉。定量浇铸控制系统集中在一台控制柜中, 由常用控制和变频控制两部分组成。

常用控制系统由触摸屏和PLC完成所有电器的控制。通过常用控制部分可以实现保温炉、管道的温控, 电磁泵水冷系统的控制, 定量控制, 以及整个系统的起停控制。

变频控制系统应用交流-直流-交流的变频技术, 将工业三相交流电变为直流电, 再通过逆变把直流电变为可调的SPWM (正弦波脉冲宽度调制) 电源去驱动交流感应电磁泵线圈。因为交流感应电磁泵内的液态金属流速与电源频率成正比, 当SPWM的正弦波频率变化, 就可以改变电磁泵沟内的液态金属的流速。

如上所述, 当触摸屏输入所需浇铸的质量, 按下浇铸启动开关, 可编程控制器控制定量装置根据当前的铝溶液流速来计算浇铸时间, 完成浇铸任务。从理论上讲, 工业交流电经过专用变频器变频之后变成频率可调的SPWM电源, 如果电源频率一定, 电磁泵沟内的液态金属的流速将是一个定值, 即液态金属在泵沟内匀速流动, 此时只要控制浇铸时间就可以保证浇铸的量。但是实际上, 由于金属液体自身密度较大, 即便电磁泵的电源频率一定, 保温炉里液体在高液位和低液位浇铸时的流速也不是完全相同的。要浇铸多次相同质量的浇铸件必定会引起保温炉内的液面高度变化, 使管道内的压强产生变化。这种情况下, 如果只使用一个固定的时间来控制浇铸量的话, 必然会产生定量误差。

为了解决这一问题, 我们设计了下面的定量方式, 如图1所示。在浇铸升液管道内植入钼丝探针1和钼丝探针2。钼丝在高温下具有耐腐蚀和导电能力。电磁泵启动时垂直管道处金属液体会有一段紊流, 液体流速不稳定。当金属液体上升至升液管顶部时, 流速开始稳定, 所以把钼丝探针安置在升液管的最上端, 这样可以降低紊流给定量带来的误差。我们假设钼丝探针之间的高度差为h, 金属液体在电磁泵作用下从升液管上升, 金属液体流到钼丝探针1时, 探针1产生信号返回控制系统, 控制系统开始计时, 金属液体流到钼丝探针2时计时结束, 得到金属液体流经这段距离的时间为t, 于是可以得到此次浇铸速度为v=h/t。那么在对应浇铸时间T内管道可以通过的金属液体的质量为m=ρsv T=ρs Th/t, 于是我们得到如下等式:

式中, T为浇铸时间;m为所需浇铸质量;t为钼丝探针测得的时间;ρ为金属液体密度;s为管道横截面积;h为钼丝探针高度差。

这样测定一次t时间内通过金属液体的质量, 以后定量根据这个值来修订浇铸时间, 即对浇铸时间进行误差补偿, 就可以达到定量控制的目的。

3 电磁泵的原理与结构设计

3.1 圆柱形感应式电磁泵的工作原理

圆柱形电磁泵是建立在直线电机原理上的, 行波磁场由特制的线圈结构产生。线圈绕组接通不同相位变化的电流, 当两相倒置时, 磁场便向相反的方向运动, 实现反转, 通过调节磁场强度来控制液体流速。

线圈主要由三相多层线圈结构和单层螺线管型结构组成, 多层叠绕有较高的电源效率。绕组采用强制水冷方式, 包括带有绝缘环的不锈钢水冷法兰、撑条和绝缘棒, 其基本原理如图2所示。

3.2 感应电磁泵的横向端部效应

在理想的电磁泵模型中, 我们假设导电流体中的电流方向都是和流速方向垂直的, 但是实际上由于泵沟管道内的导电流体是连续介质, 所以导电流体内的感应电流总是可以部分或者全部在流体内构成回路, 也就是说不光有z方向的电流, 还有x方向的电流, 如图3所示。由于到电流体内有x方向的电流存在, 大多数情况下电磁泵x方向上的压差降低, 因为它和磁场的相互作用产生z方向的电磁力, 因此对流速方向的压差无益。另外, 由于感应电流的分布不均, 导致感应磁场分布不均, 于是在一定范围内的合成磁通量比理想状况要低。这些由于泵沟管道横向宽度有限而引起的一系列效应统称为横向端部效应, 它们直接影响到电磁泵的性能。

1—磁场2—金属溶液3—线圈4—铁芯5—三相低频电源

3.3 感应电磁泵的纵向端部效应

由于磁场开路, 同时泵沟中的流体是从前向后连续流动的, 因此即使外加磁场是纯正向行波的, 泵沟中的感应电流也有引起流体内焦耳热和效率变化的端部问题, 这称为纵向端部效应。纵向端部效应对电磁泵的效率有以下影响:

(1) 降低进出口压差。如果磁场铁芯的三相绕组有不同的互感系数, 则三相的匝数必然不均衡, 从而产生反向行波磁场和脉动磁场, 降低进出口压差;如果铁芯的三相绕组可以平衡, 也就是说外加磁场可以是纯正向行波磁场, 但由于导电流体在磁场作用区外是连续的, 因此还会有脉动的电场磁场产生, 从而降低进出口压差。

(2) 降低圆柱泵的效率。对于平面泵来说, 当端部电阻很大或者雷诺数很小时, 脉动的电磁场很小, 因此其理想效率及压差与理想模型较为接近, 但对于圆柱泵来说, 当雷诺数很小时, 其效率不超过17.2%。

通过对电磁泵铁芯结构的合理设计可以减小圆柱形电磁泵的纵向端部效应, 提高电磁泵的效率。

3.4 感应电磁泵电磁铁设计

电磁铁是电磁泵的最关键部分, 电磁铁的结构设计是否合理直接影响到电磁泵的效率。在电磁铁的设计中, 应当遵循以下原则:第一, 为了产生较大的电磁力, 尽量减短磁路的长度以便减少磁场中的铁耗;第二, 磁路中每一段的磁场密度要相对均匀;第三, 衔铁在电磁线圈中的位置应合理, 既要满足电磁原理的要求并产生较大的电磁力, 又要满足泵的结构要求。

考虑到感应电磁泵的纵向端部效应和横向端部效应, 电磁铁芯采用铁窗式结构。如图4所示, 这样可以最大限度地减弱端部效应, 并且可以消除聚磁效应, 提高电磁泵的效率。电磁铁的结构主要特点如下:第一, 铁芯材料为硅钢;第二, 电磁铁芯采用铁窗式闭路结构;第三, 铁窗内栅栏数量影响磁场强弱;第四, 采用铁芯叠片式结构增加效率。

1—铁芯2—线圈

3.5 感应式电磁泵水冷系统设计

由于铝合金溶液浇铸温度都在700℃左右, 如果电磁泵长期在这种高温环境下工作将会对电磁泵的寿命产生很大影响, 所以, 电磁泵外面要加设水冷系统。

水冷系统中水的质量对于保证电磁泵的性能和使用寿命是极其重要的。水冷系统自身有水质监测和处理功能。为了维持良好的水质, 管道循环系统要耐腐蚀, 耐高温, 能承受恶劣的环境。我们采用不锈钢航空管道并且保证连接密封防止水渗漏。如果冷却水有结冰的危险, 还需要较纯的乙二醇。

冷却系统有一个压力开关和一个水流开关监控系统状态。压力开关检测系统压力较低的时候自动报警。水冷系统是一个单独的系统, 它在主回路断电时仍然需要运行, 但是监测点的状态与主回路控制相关。

循环水管道的水阻力取决于系统的长度和弯头的数目。设计系统时尽可能采用直的管路, 减少弯头的数量, 从而减少系统压力的损失。

水冷系统压力为2~4 MPa, 流量20~30 L/min, 悬浮物质≤20 mg/L, p H值为6.5~8.5, 总硬度≤0.6 mmol/L, 电导率γ≤50μs/cm, 水温控制在20~30℃。

4 结语

对于整套浇铸系统, 我们可以看出其具有以下特点:第一, 易于操作, 减小劳动强度;第二, 减小车间噪音, 改善工作环境;第三, 提高浇铸速度和精度, 提高劳动生产率;第四, 降低铸件的废品率, 提高经济效益。

摘要：随着电磁泵技术的发展, 电磁泵定量浇铸系统逐渐成熟。论述了电磁泵定量浇铸系统中定量控制的实现, 并且从结构方面论述了电磁泵定量浇注系统中电磁泵的原理和结构的设计, 在很大程度上改善了浇铸过程中的效率与精度问题。

关键词：电磁泵,定量控制,结构设计

参考文献

[1]吴春苗.压铸实用技术[M].广东:广东科技出版社, 2003

[2]凌国平.电磁泵的设计和应用[J].流体工程, 1992 (11) :41～46

[3]刘云.电磁泵铸造技术及应用[M].北京:国防工业出版社, 2009

[4]叶清健.铁铬铝合金电热元件的设计与计算[J].工业工程, 1996 (4) :32～39

关于卫生系统能耗定量考核的研究 篇8

一、定量考核指标的构成

单位节能考核指标体系的定量考核主要由以下几个方面来构成。

一是单位建筑能耗考核指标。分析该指标, 可以了解本单位单位建筑能耗水平与一般民用建筑能源消费的比较情况, 查找、确认影响能源节约的主要因素。

二是人均 (每床位万元业务收入、生均) 总能耗考核消费水平, 该指标的成效主要体现在管理和技术采用两方面。

三是人均 (每床位万元业务收入、生均) 用电量考核指标。分析该指标, 可以客观了解单位用电情况, 主要衡量用电管理、用电设备使用、节电技术等方面的措施和成效。

四是人均 (每床位万元业务收入、生均) 用水量考核指标。分析该指标, 可以客观了解单位用水情况, 主要衡量用水管理、用水设备使用、节水技术等方面的措施和成效。

五是人均 (每床位万元业务收入) 用油量考核指标。分析该指标, 可以客观了解单位用油情况, 主要衡量用油管理、用油设备使用、节油技术等方面的措施和成效。

以上相关考核指标设计的概念和定义包括:

建筑面积:是单位在服务过程中使用的包括地下建筑面积、地上主体工程建筑面积、裙房和辅助用房建筑面积之和。单位为㎡, 建筑面积的统计应按照有法律效力的数据为准, 如房产证明资料、竣工验收备案文件等。如未能提供相关文件, 应采取实际测算的方式, 并按照现行国家标准《建筑工程建筑面积计算规范》 (GB/T50353) 的规定 (2) 。

使用人数:即考核年度内单位编制内人员数量, 包括签订正式劳动合同的人数。开放床位数:指医疗机构实际开放床位数, 即全年实际占用总床日数/365。

业务收入数:指医疗机构全年的业务收入, 不含财政性资金。

建筑能耗:指办公建筑在使用过程中除可再生能源和公务车用油消耗外, 包括照明、电器、电梯、采暖、制冷、办公、设施、炊事等折算成标准煤后的数量 (3) , 单位:kgce。

总能耗:指单位在办公过程中消耗的除可再生能源外的能源消耗的总和, 包括建筑能耗、公务车用油以及其他动力能耗所有能耗折算成标准煤后的数量, 单位:kgce。

二、定量考核指标计算办法、考核基准及权重分配

定量考核指标计算基本公式为:单位能耗=总能耗÷总量, 具体到办公类和医疗类, 计算办法如下:

其中单位面积建筑能耗、平均总能耗、平均用电量、平均用水量、平均用油量都是属于考核能源节约方面的指标, 是从物质量的角度对单位节能绩效进行衡量, 以实现对单位节能情况进行科学客观的考核 (4) 。

根据考核指标基数确定原则及指标权重计算方法, 在定量化考核指标中, 考核基准值数值通过配合权重数值的计算, 最终得到各单位节能考核指数。由于单位性质不同, 所以, 单位节能考核定量考核指标体系各指标的考核基准及权重也不同 (5) , 分配结果详见表3、4。

三、综合考核指数的计算

为了综合考核各单位节能的现状及管理的总体水平, 在定量考核的基础上, 将定量考核指标的考核得分按不同权重予以综合, 得出单位节能考核无量纲化的综合考核指数。

综合考核指数是考核单位在一个周期内能源管理绩效水平的一项综合指标。综合考核指数之间的之差可以看出不同单位能源管理绩效水平的总体差距。

定量化考核指标考核总分值即综合考核指数的计算公式如下:

式中:P———综合考核指数;Si———第i项考核指标的单项考核指数;Ki———第i项考核指数的权重值;Sn———第n项考核指标的单项考核指数;Kn———第n项考核指数的权重值。

若经过计算, P≥90, 则可认为该单位能源管理水平为优秀;P≥80, 则可认为该单位能源管理水平为良好;P≥60, 则可认为该单位能源管理水平为合格。以此类推。

本定量考核指标体系的确定和实施, 一方面, 可引导医疗系统找到自身位置, 合理确定用能需求, 通过技术节能、管理节能、行为节能 (6) 真正实现能源资源的节约。另一方面, 可解决目前医疗机构节能减排管理具体标准空白的问题, 使节能减排绩效评价有据可依, 对贯彻国家节能减排工作总体部署, 实现节能减排“十二五”规划制定的目标具有重要的现实意义。

摘要：为进一步做好节能降耗工作, 按照标准更公平合理地对医疗卫生单位的能耗进行考核, 需首先制定能源资源消耗定额 (以下简称能耗定额) , 作为节能考核依据。考核时根据各单位的实际能耗状况与能耗定额进行对比, 便可比较明确地了解各单位的节能管理水平。

关键词：能耗,定量,考核,指标

注释

11 中华人民共和国节约能源法, 2007.10.28

22 国务院.公共机构节能条例, 2008.7.23

33 国务院.节能减排“十二五”规划, 2012.8.6

44 中华人民共和国国家标准GB/T2589-2008综合能耗计算通则[S], 2008

55 《山东卫生统计年鉴》[M].山东省卫生统计中心, 2011

混合式定量控制实验系统的设计 篇9

混合式自动定量充填是在容积式和称量式自动定量充填的基础上发展起来的。整个充填过程与称量式自动定量充填相同,在微机控制下,采用多级给料来实现。首先,由容积式粗给料器快速往称量料斗中加入大部分目标量(粗加料),稳定一定时间后进行准确静态称量(而不是像称量式自动定量那样,一边给料一边称量的动态称量);然后,将剩余的小部分量精确地换算成细给料器加料的流量(时间一定)或时间(流量一定);最后,控制细给料器补加料,并同时控制步进电机打开投料门,向包装机投料,完成一次自动定量充填过程。这样一方面提高加料速度,另一方面减少加料冲击和落差对称量准确度的影响。

混合式定量的准确度直接与粗细给料器的加料量有关,细加料器加料越少,其准确度越高,所以粗加料量必须最大限度地接近目标量,但又不能超过目标量。本文设计了一种混合式定量控制实验系统,通过实验为确定粗加料与细加料的比例分配问题提供解决方案[1]。

1 控制实验系统总体结构

混合式定量控制实验系统的组成结构如图1所示。整个系统可分为机械部分和控制部分:机械部分包括料仓、备料斗、粗给料器、细给料器、称量台架以及集中卸料斗等控制部分包括粗细给料器的控制步进电机的控制、单片机应用系统以及上位机等。整个实验系统的设计开发包括3个方面,即机械部分、硬件以及软件[2]。

2 称量台架的设计

在混合式定量控制实验系统加料过程中,由于从给料器到称量台架有一定的高度,所以物料对称量台架有一定的冲量,同时系统运行中称量台架也会产生振动,影响称量结果的准确性。传统的解决方法是增加稳定的时间,但这样会影响称量的速度。为了既快又准地获得称量数据,笔者设计了一种带阻尼的称重台架。

图2为混合式定量控制实验系统的称量台架结构示意图。(1)为称量台架底座;(2)为称量传感器。本系统采用上海大和衡器公司生产的UH 53系列高精度电阻应变式称量传感器。该传感器具有准确度高、结构合理、长期稳定性好以及抗偏载能力强等优点,额定容量为型为步进电机用于卸料为料斗,从电磁振动给料器中下落的物料直接到料斗中;(5)为阻尼器。本阻尼器采用硅胶作为阻尼剂,能有效缓解下落物料对称量台架的冲击,大大缩短称量的等待时间,提高了称量的准确度。

1.底座2.称量传感器3.步进电机4.料斗5.阻尼器

3 系统硬件设计

数据采集系统的主要由放大电路和A/D转换电路组成。物料质量通过称量传感器变为电压(或电流)信号。由于传感器的输出阻抗一般都很高,输出电压信号幅度都很小,同时这些信号动态范围较大,往往还有很大的共模干扰成分,再加上工作环境一般都很恶劣,有不同程度的电磁干扰,因此传感器输出的信号必须经过放大和滤波。本系统选择单电源和电源限输出仪表放大器AD 623作为前置放大传感器与AD 623构成的放大电路,如图3所示。为了提高输入端阻抗不匹配程度,并提高抗共模干扰能力,传感器输出端的地线(接在传感器外壳上的线)通过AD 8031与AD 623的高阻抗输入端+RG相连。AD 623的输入端-RG和+RG电阻值相同,均为RG/2,可以有效地抑制共模干扰。AD 8031有8个引脚。在本系统中,VS接+5V,采用单极型供电,可获得更好性能参数[3]。

3.1 数据采集系统

A/D转换电路采用串行A/D转换器MAX 194,如图4所示。

单片机主频采用12MHz,引脚ALE的频率是2MHz,用74LS93进行二分频后,得到1MHz的时钟信号,作为MAX 194的转换频率(接引脚CLK)。由于使用中CONV必须与CLK同步,既应该确保CONV信号在转换时钟为低时出现,又至少保持40ns的时间,而转换时钟是由ALE的二分频提供的,是不可控制的,因此将单片机P1.0作为启动信号,与CLK相或后与CONV相连接。EOC连接单片机的外部中断1(INT1),每次转换结束后,向单片机请求中断[4]。

3.2 控制模块

系统的控制模块主要是对给料器及步进电机的控制,这两者的控制均通过数字控制。给料器的控制经过数字控制系统来间接控制。给料器数字控制系统如图5所示。对给料量的大小调节可通过调节t1的大小来实现。由于交流电周期T=20ms,半波为10ms,因此t1的调节范围在0～10ms之间[5]。

步进电机主要是用来控制料斗门的开闭及开斗时间。改变传统的离合器和制动器控制。步进电机可直接采用数字量控制,以便高速、准确地控制斗门的旋转速度和角度。由于步进电机的准确度高,系统对它的控制只需要开环控制就能实现系统的要求。

4 系统软件设计

系统软件采用模块化结构,本软件系统包含有主程序模块、显示子程序模块、称量子程序模块、标定模块、数据处理模块、键盘子程序模块以及输入原始参数模块等。

4.1 主程序

整个程序设计按实验系统的设计要求来编写主程序,系统软件流程图如图6所示。主程序还要注意散转程序的设计,散转程序特点是利用散转指令实现向各分支程序的转移。系统采用转移指令表法,把散转地址用无条件转移指令AJMP或LJMP组成一个表。

4.2 数字采集处理方法

数据处理包括标度转换、去皮处理、数字滤波和剔除采样数据中的奇异项等。本文重点介绍数字滤波。在模拟量的采集中,由于信号中含有各种噪音和干扰,为了对测量对象进行比较准确的测量,可以利用一些计算或者程序算法减少外界随机干扰在有用信号中的比重。另外,由于采用程序设计,利用计算机的强大的运算能力,可以编制比较复杂且灵活方便的算法进行处理本系统采用两种滤波方法相结合一是中值滤波(去极值)法,二是算术平均值法。

首先,系统设置采样周期,每个周期采样4次数据;然后,进行中值滤波,去掉最大值及最小值,把剩余的数据求平均值作为本周期采样值。整个过程设置了200个采样周期,接着再对200个采样值进行算术平均值滤波,以消除或削弱随机干扰信号。采用算术平均法后,信噪比提高了N倍,从而达到消除或削弱随机干扰信号。两种滤波功能结合起来,实现了多级数字滤波,提高了滤波抗干扰效果,既可消除周期性脉冲干扰,又可消除随机干扰脉冲的干扰。

5 结束语

混合式定量控制实验系统的设计为解决混合式定量粗细加料的比例分配问题提供了一个平台。通过实验,能够方便详细地获得各种物料的加料特性,从而针对不同的物料获得最佳比例,降低了混合式定量设备的研制成本,缩短了研制周期,在一定程度上缩小了我国在自动定量称量技术方面与国际发达国家的差距具有极大的经济效益和社会效益。

参考文献

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[3]邓志辉,张西良,刘剑敏,等.组合秤组合模型对定量误差研究[J].机械设计与制造,2006(3):108-110.

[4]雷卫武.89C52单片机在电子计量秤中的应用[J].电子与自动化,2000(5):28-29.

定量系统 篇10

关键词：流体传动与控制,容积调速系统,变量泵—定量马达,优化

1 前言

工程实际中广泛使用变量泵—定量马达液压容积调速系统[1],诸如车辆、冶金、航空、海洋等行业。因而对其进行性能分析特别是优化研究,对系统的设计及应用具有十分重要的理论和实际意义。研究系统各参数对控制性能的影响,如何提高系统性能等,已成为目前液压技术发展中重要的研究课题。

2 容积调速系统原理

变量泵—定量马达液压容积调速系统的原理如图1所示。

在变量泵的输入转速np、马达的排量Dm一定的情况下,通过改变变量泵的排量Dp,达到调节马达输出转速nm的目的,如式(1)。系统具有效率高、传递功率大、结构小、响应快、运行成本低的特点[2]。

3 建立系统数学模型

为便于理论分析,作如下假设:泵转速恒定,忽略脉动、管道压力损失、马达摩擦力矩等非线性因素,油液粘性不变,回油路压力为零,泄漏为层流。

变量泵的流量连续性方程:

式中:Qp——泵的输出流量;

Kdp——泵的排量梯度;

Øp——泵的偏角;

Ctp——泵的总泄漏系数;

p1——出油(高压)侧油腔压力。

变量泵高压腔的流量连续性方程:

式中:Ctm——马达的总泄漏系数;

θm——马达轴转角;

V0——高压油腔总容积;

βe——油液等效体积弹性模量。

马达和负载的力矩平衡方程:

式中:Jt——马达及负载折算到马达轴上的等效转动惯量;

Bm——马达及负载总粘性阻尼系数;

G——负载的扭簧刚度;

TL——外负载力矩。

将式(2)、(3)、(4)进行拉氏变换,得系统传递函数式(5)和方框图图2。

式中:ωh——液压谐振频率,

Kh——液压弹簧刚度,Kh=βeDm2/V0;

ω1——容积滞后频率,ω1=βeCt/V0;

ξh——阻尼系数,

达及负载总粘性阻尼系数即Bm=0时,

4 调速系统优化及参数影响分析

液压系统的优化是优化设计理论在液压系统中的应用[3]。系统优化的关键是首先必须选择一个能够反映系统性能的目标函数。由于广义误差平方积分(GISE)准则使系统过渡过程结束快,变化平稳,能抑制大的动态误差和误差变化率[4],故选用。

目标函数为:

经计算推导,代入相对误差:

令α=b/ωn2,代入式(6)得:

b值反映e觶项所占比重,取b=1,代入ωh、ξh(忽略Bm),得:

式(7)表明系统各参数对控制性能的影响,具体分析如下:

(1)系统总泄漏系数Ct与J构成二次曲线关系,故当系统其他参数确定后,存在某一个Ct的特定值Ct*,可使J取最小值,此即Ct的最优值。

(2)增加油液等效体积弹性模量βe可减小J。

βe的表达式为:

式中:βe0——油液体积弹性模量;

βep——管道体积弹性模量;

βeg——气体体积弹性模量;

V——马达工作腔体积;

Vp——管道容积;

Vg——混有不溶性气体体积。

式(8)右第二项,表示高压管路体积对液容的影响,当该段管路较长或设有软管时,管路液容不可忽略,将使βe减小,所以在设计中应使管路尽量短,并不设软管。

式(8)右第三项,表示油液中混有不溶性气体的影响,减少不溶性气体的含量能大大提高系统控制性能,所以,在系统工作前应将油路中残留空气排尽,在工作过程中应尽量避免空气混入油液[5]。且βeg与压力成正比,压力越高βe就越大。

(3)减小马达及负载折算到马达轴上的等效转动惯量Jt可减小J,但受工况要求,所能变化的幅度有限。

(4)增大马达的排量Dm可减小J,因此,从控制性能优化的角度,Dm的最优值是:

式(9)中pmin为马达工作腔最小允许压力,此值根据系统的应用场合决定。

(5)减小高压油腔总容积V0可减小J,所以设计时应使高压管路总容积尽量小。

5 结论

通过对变量泵—定量马达液压容积调速系统进行数学建模及采用广义误差平方积分(GISE)准则进行优化研究,分析了系统各参数对控制性能的影响,为系统的设计和应用提供了理论依据,具有实际指导意义。

参考文献

[1]万丽荣,赵胜刚,等.基于MATLAB/SIMULINK的变量泵变量马达调速系统动态仿真[J].煤矿机械,2007,(2):26-28.

[2]夏琴香.液压仿真技术在锻压设备中的应用及展望[J].锻压装备与制造技术,2005,40(2):100-103.

[3]宋俊,殷庆文,等.液压系统优化[M].北京:机械工业出版社,1996.

[4]蒋大明,戴胜华.自动控制原理[M].北京:清华大学出版社,2003.