淺議精密标龍計量泵的基本原理及其控制方法-浙江标龍泵業科技有限公司

行業知識

淺(qiǎn)議精密标龍(lóng)計量泵的基(ji)本原理及其(qi)控制方法

點(dian)擊次數: 信息(xi)來源：标龍計(jì)量泵【打印此(ci)頁】【關閉】

　　作為流體(ti)精密計量與(yu)投加的理想(xiǎng)設備，計量泵(beng)如今已被廣(guǎng)泛地應用于(yú)包括制藥、食(shí)品飲料和石(shí)油化工行業(ye)在内的各個(ge)領域，在工藝(yì)過程擔負着(zhe)強腐蝕性、毒(du)害性、高粘性(xing)和高壓介質(zhì)的計量添加(jia)📞任務。經㊙️過超(chao)過半個世紀(ji)的實踐應用(yòng)和技術改進(jìn)，現在計量泵(beng)已經進入其(qí)高速增長期(qi)。現在，成熟的(de)動力驅動方(fāng)式和液體輸(shū)送端(泵頭)材(cái)🔴料技術使得(dé)新型計量泵(bèng)幾㊙️乎可以完(wan)成輸送任何(hé)常規和‼️特殊(shū)介質的要求(qiú)，其工作壓力(li)和容量亦能(néng)滿足工業生(shēng)産的絕大多(duo)數要求。

　　随着(zhe)人們對生産(chǎn)工藝過程指(zhi)标和自動化(huà)程度要求的(de)普遍提高，作(zuò)為化學藥劑(ji)計量和添加(jia)環節的最終(zhōng)執行機構，計(ji)量泵的安全(quan)性和可控制(zhì)性變得日益(yì)重要起來。石(shi)油化工等行(háng)業向來🔞以生(sheng)産過程📞的高(gāo)度自動化而(er)著稱，也是集(ji)散式、分布式(shì)和智能💛式計(jì)算機控制系(xi)統應用最廣(guǎng)泛的領域之(zhi)一，因而要求(qiú)與之相配套(tao)的執行器——計(ji)量泵亦要具(jù)備靈活✉️多樣(yang)的控制模式(shì)，可以方便地(di)與計算機系(xì)統構成各種(zhǒng)控制回路，實(shi)現⛹🏻‍♀️更複雜更(gèng)精确的💰過程(chéng)控制。為順應(ying)這一新的趨(qū)勢，國際上著(zhe)😘名的計量泵(beng)制造商🌂如德(dé)國普羅名特(te)公司在保證(zheng)其産品傳統(tǒng)性能繼☂️續領(ling)先世界的同(tóng)時，借助于嵌(qian)入式微處理(lǐ)器系統，将多(duo)種調節控制(zhì)功能和數據(jù)通訊協議整(zheng)合到計量泵(bèng)中，真正實現(xian)了從沖程頻(pín)率到沖程長(zhǎng)度的雙維調(diao)節，使其産品(pin)成🤞為世界首(shǒu)創的智能精(jīng)密計⛱️量👨‍❤️‍👨泵。

　　二(èr)、計量泵的基(jī)本工作原理(li)

　　衆所周知，計(jì)量泵主要由(you)動力驅動、流(liú)體輸送和調(diao)節控制三部(bu)分組成。動力(lì)驅動裝置經(jīng)由機械聯杆(gan)系統帶動流(liu)體輸送隔膜(mo)(活塞)實現往(wang)複運動：

　　隔膜(mo)(活塞)于沖程(cheng)的前半周将(jiang)被輸送流體(tǐ)吸入并☁️于後(hòu)🎯半周将流體(ti)排出泵頭；所(suo)以，改變沖程(cheng)的往複運動(dòng)頻率或每一(yī)次往複⭕運動(dòng)的沖程長度(du)即可達至調(diao)節流體輸送(sòng)量之目的。精(jing)密的加工精(jing)度保證了每(měi)次泵出量進(jin)而🌈實現被輸(shū)送介質的精(jing)密計量。因其(qí)動力驅動和(he)流體輸送方(fang)式的不同，計(jì)量泵可以大(da)緻劃分成柱(zhu)塞式和隔膜(mó)式兩大種類(lei)。

　　2.1、柱塞式計量(liàng)泵

　　主要有普(pu)通有閥泵和(hé)無閥泵兩種(zhong)。柱塞式計量(liang)泵因其結構(gou)簡單和耐高(gāo)溫高壓等優(yōu)點而被廣泛(fan)應用于石油(yóu)化工領域。針(zhēn)對高粘度介(jie)質在高壓力(lì)工況下普通(tong)柱塞🌂泵的不(bu)足，一種無閥(fa)旋轉柱塞式(shì)計量泵受到(dao)⭕愈來愈多的(de)重視，被廣泛(fan)應用🌈于糖漿(jiāng)、巧克力和石(shi)油添加劑等(děng)高粘度介質(zhì)的計量添加(jia)。因被計量介(jiè)質和✨泵内潤(rùn)滑劑之間無(wú)法實現完全(quán)隔離這一結(jié)構性缺點，柱(zhu)塞式計量泵(beng)在高防污染(rǎn)要求流體計(ji)量應用中受(shòu)到諸多限制(zhì)。

　　2.2、隔膜式計量(liàng)泵

　　顧名思義(yi)，隔膜式計量(liang)泵利用特殊(shū)設計加工的(de)柔性隔膜取(qǔ)🚶代活塞，在驅(qū)動機構作用(yòng)下實現往複(fu)運動，完㊙️成吸(xi)入-排出過程(chéng)。由于隔膜的(de)隔離作用，在(zai)結構上真正(zheng)實現🚩了被計(jì)量流體與驅(qu)動潤滑機構(gòu)之間的隔離(li)。高科技的結(jie)構設計和新(xin)型材料的選(xuan)用♻️已經大大(dà)提🔅高了隔膜(mó)的使用壽命(ming)，加上複合材(cai)料優異的耐(nài)腐✂️蝕特性，隔(gé)膜式計量泵(beng)目前已經成(chéng)為流體計量(liàng)應用中的主(zhu)力泵型。在隔(gé)膜式計量泵(bèng)家族成員裡(li)，液力驅動🏃🏻‍♂️式(shi)隔膜泵由于(yu)采用了液壓(ya)油均勻地驅(qū)動隔膜，克服(fu)了機械直接(jie)驅動方式🤟下(xià)泵♍隔膜受力(li)過分集中的(de)缺點，提升了(le)隔膜☎️壽命和(he)工作壓力上(shang)限。為了克服(fú)單隔膜式計(ji)量泵可能出(chū)現的因隔膜(mo)破損而造成(cheng)的工作🚶‍♀️故障(zhàng)，有的計量泵(bèng)配備了隔膜(mó)破損傳感器(qì)，實現隔膜破(po)裂時自動連(lián)鎖保護；具有(you)雙隔膜結🔆構(gòu)泵頭的計量(liang)進一步提高(gāo)了♻️其安全性(xing)，适合對安全(quan)保護特🍓别敏(mǐn)感的應用場(chǎng)合。

　　作為隔膜(mó)式計量泵的(de)一種，電磁驅(qu)動式計量泵(beng)以🍓電磁鐵✉️産(chǎn)生脈動驅動(dong)力，省卻了電(diàn)機和變速機(jī)構，使得⛹🏻‍♀️系統(tǒng)小巧緊湊😘，是(shì)小量程低壓(ya)計量泵的重(zhong)要分支。

　　現在(zài)，精密計量泵(beng)技術已經非(fēi)常成熟，其流(liú)體計量輸送(song)📞能力最大可(kě)達0-100，000l/h，工作壓力(lì)最高達4000 bar，工作(zuo)範圍覆蓋了(le)工業生産所(suo)有領域的要(yào)求。

　　三、計量泵(beng)的控制

　　在計量(liang)介質和工作(zuò)壓力确定情(qing)況下，通過調(diào)節沖程長💞度(du)👣L和🌈沖程頻率(lü)F即可實現對(dui)計量泵輸出(chū)的雙維調節(jie)。

　　盡管沖程長(zhang)度和頻率都(dōu)可以作為調(diào)節變量，但在(zai)🐆工程應⁉️用中(zhōng)一般将沖程(cheng)長度視為粗(cū)調變量，沖程(chéng)頻率為細調(diào)變量：調節沖(chòng)程長度至一(yi)定值，然後通(tōng)過改變其頻(pín)率實現精細(xì)調節，增加調(diào)節的靈活性(xìng)。在相對簡單(dān)的應用場合(hé)，亦可以手動(dong)設置沖程長(zhang)✌️度，僅将沖程(chéng)頻率作為調(diào)節變量，從而(er)簡化系統配(pei)置。

　　3.1、常規模拟(nǐ)/開關信号調(diào)節方式

　　過程(chéng)控制應用中(zhōng)廣泛采用0/4-20mA模(mo)拟電流信号(hao)作為傳💚感器(qi)、控制器和執(zhi)行機構間信(xin)号交換的标(biāo)準，具有外控(kong)📱功能的計量(liang)泵🚶‍♀️亦主♌要采(cǎi)用這種方式(shì)，實現對沖程(chéng)頻💋率和沖程(chéng)頻率的外部(bù)調節。

　　位置式(shi)伺服機構是(shì)實現沖程長(zhǎng)度調節的最(zuì)普遍方法。一(yi)體化的伺服(fú)機構被設計(jì)成能夠直接(jie)接受來自調(diào)節器或計算(suàn)機的📧0/4-20mA控制信(xin)号，從而自動(dong)調節沖程長(zhǎng)度在0-100%範圍内(nei)變化。

　　相對而(er)言實現沖程(cheng)頻率調節的(de)方法比較多(duo)樣，主要有變(biàn)✍️頻電機控制(zhì)和直接繼電(diàn)觸點控制兩(liang)種。經由0/4-20mA電流(liu)信号控制的(de)🌈變頻調速器(qì)驅動計量泵(beng)電動機按所(suo)需速度運行(hang)，從而實現沖(chong)程頻率的調(diào)節。對于電磁(cí)驅🈲動和部分(fèn)電機驅動的(de)計量泵，亦可(kě)以利用外部(bù)觸點信号來(lai)調節沖程頻(pín)率。

　　3.2、基地式控(kòng)制方式

　　在某(mǒu)些特殊場合(hé)，如ph值調節，計(ji)量泵作為執(zhi)行器，在調節(jie)⛷️器的控制下(xià)添加酸或堿(jiǎn)。為簡化系統(tǒng)配置和提高(gao)可靠⭐性，以微(wei)處理器為核(he)心的嵌入式(shi)控制系統被(bei)直接集成💋到(dao)計量泵内，如(ru)此隻需外接(jiē)一支pH傳感器(qi)，即可💃構成完(wán)整🍓的調節系(xì)統。這種基㊙️地(di)式智能👨‍❤️‍👨計量(liang)泵概念也适(shi)用于控制其(qí)它工藝參數(shù)，如氧化還原(yuán)電位(ORP)和餘📧氯(lǜ)濃度調節等(děng)❗應用場合。

　　3.3、設(she)定程序式控(kong)制

　　由于内部(bu)集成了微處(chù)理計算機，一(yī)些計量泵産(chan)品的調控性(xing)能和操作性(xing)能得到了充(chong)分提升，在跟(gen)随🥵外部🔴控制(zhì)✨命令實現實(shi)時計量流量(liàng)調節之外，還(hái)具有定量添(tiān)加，時間序列(liè)觸發程序式(shì)添加，事件序(xu)列觸發程序(xu)式添加，時🏃🏻間(jiān)-事件混合觸(chù)發程✌️序式添(tiān)加和自動校(xiao)正等多種工(gong)作👉模式，并可(kě)以♻️提供以泵(beng)出✂️流體總量(liang)，剩餘沖程次(ci)數和待輸送(sòng)流體容量，設(shè)定沖程長度(du)和其它相關(guān)的📧計量泵工(gōng)作參數等有(you)用信🔞息。

　　時間(jian)序列觸發程(chéng)序式工作方(fang)式令計量泵(bèng)完全依據實(shí)㊙️時時鐘，按預(yù)先規劃的任(rèn)務清單，在指(zhi)定時刻按設(she)定的沖程次(ci)數或時👉間定(dìng)量添加工作(zuò)介質，時間可(ke)以👨‍❤️‍👨以每小時(shí)，天，工作日，公(gōng)休日，一周和(hé)二周為🐕周期(qī)靈活設定；而(ér)事🔴件序列觸(chù)發程序式工(gōng)作方式令計(jì)量泵完全依(yī)據實時觸發(fa)事件，按預先(xian)規劃的任務(wù)清單，在特㊙️定(ding)事件發生時(shi)(觸點輸入)按(àn)設💁定的沖程(chéng)次數📞或時間(jian)定量添加工(gong)作介質。以上(shàng)兩種方式👅可(ke)以有機混合(he)，完成更複雜(za)的時間-事🏒件(jiàn)混合觸發工(gōng)作模🌐式。最多(duō)可設定81個事(shi)件。

　　一個簡單(dan)的例子是冷(leng)卻塔循環水(shuǐ)消毒滅藻系(xi)統。消毒劑以(yǐ)特定濃度根(gēn)據補充水流(liú)量比例添加(jiā)；并按工藝要(yào)求，在比例添(tiān)加過程當中(zhōng)，每周還應脈(mo)沖式大劑🛀量(liang)添加🏃🏻‍♂️一次消(xiāo)毒劑(如設定(ding)在周五01-03時)，并(bing)要求此時暫(zan)停比例添⁉️加(jiā)作用。整個編(bian)程十分簡捷(jié)，令複雜多變(bian)的流體添加(jiā)任務得以輕(qing)松而精确地(dì)實🏃‍♂️現。

　　3.4、現場總(zǒng)線ProFibus控制方式(shi)

　　在石油化工(gong)等大規模高(gao)自動化成度(du)的應用場合(he)，利用數🐕字通(tong)訊協議進行(hang)自動化設備(bei)之間數據的(de)高速傳輸💞進(jìn)而組成網絡(luò)🐇式控制系統(tǒng)，容量大，可靠(kao)性高，已成為(wei)發展的主流(liu)。繼二十世紀(jì)九十年代初(chu)被納入德👅國(guo)DIN标準後，現場(chǎng)總線ProFibus于九十(shi)年代末又成(chéng)㊙️為歐洲标準(zhun)(EN50170)，在世界範圍(wéi)内得到廣泛(fan)采用，已成為(wei)現場總線技(ji)術中代表性(xìng)協議之一。

　　現(xiàn)場總線ProFibus由三(san)種形勢組成(chéng)。ProFibus-DP，ProFibus-PA和ProFibus-FMS。其中ProFibus-DP(Decentralized Periphery)定義(yì)為分散型外(wài)圍設備現場(chang)總線，系專門(mén)為過程控制(zhi)系統與分散(sàn)的㊙️外圍設備(bèi)之間☁️高速🌈數(shu)據信息交換(huan)而設計的🔞。其(qí)傳輸介質為(wéi)雙絞線或光(guāng)纖⛷️聯接的RS485傳(chuán)輸制式，波特(tè)率9.6-12Mb/s，系統㊙️構成(chéng)成本低，高速(sù)可✊靠。

　　現場總(zǒng)線ProFibus指令集精(jing)簡凝練，編程(chéng)非常方便。具(jù)有現🈲場總📱線(xiàn)ProFibus通🈲訊功能的(de)計量泵，在具(jù)有所有手動(dong)調節功能的(de)同時，可以方(fāng)便地溶入🐇高(gao)級的如集散(sàn)式計算機控(kòng)制系統中，使(shi)其各種功能(néng)⭐得以更充分(fèn)地發揮💞，已經(jīng)成為現代精(jing)密計量泵的(de)佼佼者。普羅(luó)名特公司計(ji)👨‍❤️‍👨量泵家族中(zhōng)即有三大系(xì)列數十個型(xing)号💯的産品配(pei)置了現場總(zong)線功能。

[返回(hui)]

相關新(xin)聞：