[发明专利]一种乳化液自动配比控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种乳化液自动配比控制方法及系统，具体为一种基于矿用泵站乳化液自动配比系统。

背景技术

乳化液作为一种工作介质，在煤矿液压支架和单体液压支柱等液压支护设备中得到广泛的应用。而乳化液浓度是影响乳化液性能的一个重要指标，其浓度适当与否直接影响到液压支架和液压支柱的工作寿命和生产成本。浓度过低会使液压元件的润滑性、防锈性和稳定性大大降低，同时影响设备寿命和安全生产。浓度过高会使乳化油用量增加，增加生产成本。因此，为了延长液压支护设备的使用寿命和降低生产成本，必须严格控制乳化液的浓度。我国《煤矿安全规程》规定：矿用乳化液浓度一般在3％～5％之间。因此准确、稳定、快速、高效的乳化液自动配比系统尤其重要。

现有的乳化液自动配比系统主要有两大类：一类是根据流体力学或容积特性自动配比，即采用机械装置配比。其结构简单，成本低廉。但其配比控制原理为开环控制，配比精度不高，乳化液浓度波动大；另一类是完全由控制器控制阀门或供液泵电机给水、供油，由浓度、液位传感器等进行监测，经控制器分析处理，调节供水或供油泵转速进而校正乳化液浓度。但由于乳化液使用过程中受用液泵和沉淀箱等的干扰较大，引起乳化液浓度的波动，从而导致配比泵频繁启停，转速不断变化，减小了整个系统的使用寿命与稳定性，且其控制过程较为复杂，整个系统成本较高。所以研究一种配比浓度准确、配比原理简单、成本低廉的乳化液自动配比的闭环系统对于增加设备寿命、提高生产效率具有重要意义。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种乳化液自动配比控制方法及系统，能够实现种乳化液自动化精准配比，并提高系统的使用寿命。

技术方案：一种乳化液自动配比控制方法，包括如下步骤：通过浓度传感器、液位传感器对乳化液箱内的乳化液浓度、液位进行测定；如果浓度不在规定的范围之内，则控制器根据检测到的液位与浓度计算乳化液箱中水和油的体积，再计算确定校正到标准浓度所需补入的水、油的体积；然后开启相应的供水电磁阀或供油乳化油泵，通过对应的流量计检测控制流入相应体积的水、油；若此时乳化液箱中的液位低于预设值H₂，则控制供水电磁阀或供油乳化油泵，加入所述标准浓度配置所对应比例的水和油，直到乳化液箱中的液位达到预设值H₃。

进一步的，所述供水电磁阀或供油乳化油泵由控制器根据所述所需补入的水、油的体积自动控制。

进一步的，浓度规定的范围为3～5％，标准浓度为4％。

进一步的，所述供水电磁阀和供油乳化油泵的输出通过混流器混合后进入乳化液箱。

进一步的，控制供油乳化油泵从油箱中取油，并通过控制器自动控制供油泵的工作，维持所述油箱中的油量位于预设范围H₀～H₁之间。

一种乳化液自动配比控制系统，包括减压阀、供水电磁阀、流量计、供油泵、油箱、乳化油泵、混流器以及控制器；水源通过管路依次顺序连接减压阀、供水电磁阀、流量计，流量计的出口连接到混流器第一入口；油源通过供油泵连接油箱的入口，所述油箱的出口通过管路依次连接乳化油泵和流量计，再连接至混流器第二入口；所述混流器的出口连接至乳化液箱的入口；所述乳化液箱中设有乳化液浓度传感器、液位传感器，其信号输出端连接至控制器，所述控制器连接供水电磁阀、供油泵以及乳化油泵的控制端。

进一步的，所述水源和减压阀之间的管理上设有过滤器。

有益效果：与传统的机械式配比方法相比，本发明采用闭环控制，通过对液箱中乳化液的液位与浓度的检测，准确的补入相应的液体体积，可以达到4％的标准浓度。

现有采用变频器调节供水、供油泵转速来对乳化液浓度进行校正的方法容易受到用液泵及相关内部沉淀箱的干扰、容易超调。从而导致校正过程时间长。本发明理论上为“一次校正”不会出现超调，校正过程短。

本发明在一次校正过程中理论上只需对相应供水电磁阀或乳化油泵启停一次。避免了电机的频繁启停，延长了设备寿命，提高了整个系统的稳定性。

本发明在实现了准确配液的同时省略了复杂的变频调速装置，避免了复杂的系统控制与调节，节约了制造成本，增加了系统可靠性。

附图说明

图1为乳化液自动配比系统结构示意图；

其中附图标记：1.过滤器、2.减压阀、3.供水电磁阀、4.流量计、5.供油泵、6.油箱、7.乳化油泵、8.混流器、9.乳化液箱；

图2为油箱液位控制流程图；

图3为乳化液自动配比流程图。