CN105921040B - 乳化液全自动实时配比和浓度矫正控制方法 - Google Patents

Abstract

一种乳化液全自动实时配比和浓度矫正控制方法，采用全自动模拟人工配液过程的思维，通过控制单元实时读取浓度传感器检测的乳化液配比浓度值，与目标浓度进行比较后，自动控制电控截流阀的旋转方向和旋转时间，从而调节乳化油的进油量，使配比浓度到达目标浓度，不仅提高了配比的精度，而且减轻工人的劳动强度，实现乳化液配比过程的全自动化；通过检测接近传感器的状态，进行电控截流阀超行程调节的故障检测、故障退出、故障恢复控制，有利于故障排除和解决。另外，在配比结束以后或不在配比状态时，读取乳化液浓度值，对整个工作面的浓度进行矫正和调整。

Description

乳化液全自动实时配比和浓度矫正控制方法

技术领域

本发明涉及一种煤矿用乳化液全自动实时配比方法和浓度矫正方法，具体属于乳化液配比控制技术领域。

背景技术

配制具有合适浓度(3％——5％)的乳化液给综采工作面液压元部件，既可以延长元部件的使用寿命，提高防锈蚀性，又可以降低乳化油的成本。目前的配比方法大多需要借助人工或通过计算进行乳化油和清水的加入来实现。配比过程中浓度调节的实时性较差，自动化程度较低；容易受水流、水压以及乳化液粘稠度等因素的影响，最终的配比精度和偏差可控性差。另外，由于工作面用液的流动性和循环性，现有的配比系统无法保证整个工作面用液系统的乳化液浓度。

因此，本发明提出一种基于电控截流阀控制的乳化液全自动实时配比和浓度矫正方法，该控制方法采用全自动模拟人工配比的过程，增强了配比过程中以浓度检测值为闭环反馈调节的实时性；提高配比的精度和自动化水平；在非配比状态下，可对整个工作面的乳化液浓度进行矫正，使乳化液的浓度处于合理的范围。

发明内容

本发明所述的控制方法包括乳化液浓度全自动实时配比控制方法和乳化液浓度矫正控制方法，以乳化液箱的液位作为判断依据，当液位传感器检测的液位低时，处于配比状态，直至液位到达高位结束配比过程或者液位高于低位时，进入浓度矫正状态。

乳化液全自动实时配比时，控制单元在线实时读取浓度传感器的检测值，将检测的浓度与目标浓度进行比较和分析，并且根据分析结果，自动控制电控截流阀的旋转方向和旋转节奏，控制电控截流阀过油孔的大小，进而控制乳化液配比时乳化油的进油量，直至配比浓度到达目标浓度的要求。

当液位高于低位或配液结束后，可进行浓度矫正控制过程，乳化液箱控制器通过程序设置的循环间隔和循环时间，定期对全工作面用液浓度进行检测和矫正。

在乳化液配比和浓度矫正过程中，控制单元对执行单元实时进行故障检测，保证系统的可靠运行。

附图说明

图1为阐述本发明所述乳化液全自动实时配比和浓度矫正控制方法的连接图。附图1的标记如下：1-液位传感器；2-乳化液箱控制器；3-接近传感器；4-电控截流阀；5-增压泵；6-配液阀；7-乳化液混合器；8-浓度传感器；9-循环泵。

图2浓度分析结果与控制方法的关系图。

图3乳化液全自动实时配比软件控制流程图。

图4全工作面乳化液浓度矫正软件控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本发明做进一步阐述：

图1所示，乳化液实时配比和浓度矫正控制方法包括控制单元，检测单元和执行单元，所述控制单元为乳化液箱控制器2，所述检测单元包括浓度传感器8、接近传感器3、液位传感器1，所述执行单元包括电控截流阀4、增压泵5、配液阀6和循环泵9。所述液位传感器1检测乳化液箱液位值，所述电控截流阀4实现乳化油的加入。所述的配液阀6和增压泵5实现清水的加入。所述的浓度传感器8检测乳化液的配比浓度。乳化液实时配比和浓度矫正过程中，所述乳化液箱控制器2实时读取浓度传感器8的检测值，与目标浓度进行比较后，对当前浓度进行分析。

乳化液箱控制器2检测到液位传感器1的液位低时，开始乳化液配比过程：乳化液箱控制器2自动控制进水配液阀6和增压泵5打开，实现清水的加入，同时在线实时读取浓度传感器8检测的浓度值并进行分析判断，优选的浓度分析结果与控制方法的关系见附图2。当浓度值在浓度低的范围时，乳化液箱控制器2在正向快调阶段，并自动控制电控截流阀4正向旋转，加大进油量；当浓度值进入浓度较低的范围时，乳化液箱控制器2进入正向慢调阶段，并对电控截流阀4的正向旋转辅以时间进行控制，从而比较精准的控制进油量；当浓度值到达浓度正常的范围时，乳化液箱控制器2停止调节。浓度值在浓度高的范围时，控制过程类似，不再赘述。优选的软件流程如附图3所示。

当配液结束后或液位传感器1检测的液位高于低位时，乳化液箱控制器2进入浓度矫正控制过程。等待整个工作面浓度稳定后，乳化液箱控制器2读取浓度值，对照附图2所示的分析结果，判断浓度值所处的范围。如果浓度低或较低，乳化液箱控制器2自动执行附图3所示的浓度调节主过程。如果浓度正常，则乳化液箱控制器2停止浓度矫正。如果浓度高或较高，则下次配液时按照稀释浓度值进行浓度配比。优选的软件流程图见附图4。

乳化液箱控制器2可以通过自动定时或手动方式进行浓度矫正控制。

在乳化液配比和浓度矫正过程中，乳化液箱控制器2通过检测接近传感器3的状态，输出故障报警信息，并自动执行故障退出和故障恢复的控制。

本方法采用全自动模拟人工配液的思维方法，不仅提高乳化液配比的精度和自动化水平，减轻劳动强度，而且增强了配比过程的实时性。在非配比状态下，可动态对整个工作面用液系统的乳化液浓度进行矫正控制。

以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种乳化液全自动实时配比和浓度矫正控制方法，其特征在于：

检测单元包括浓度传感器及液位传感器，所述浓度传感器检测乳化液的实时配比浓度，所述液位传感器检测乳化液相液位高低；

控制单元包括乳化液箱控制器，根据浓度分析结果，实时控制电控截流阀、配液阀及增压泵；所述电控节流阀控制乳化油的加入；所述配液阀及增压泵实现清水的加入；

当乳化液箱控制器检测到液位传感器的液位低时，开始乳化液配比过程：乳化液控制器自动控制进水配液阀和增压泵打开，实现配比时清水的加入，同时在线实时读取浓度传感器检测的浓度值并进行判断，自动控制电控截流阀的旋转方向和旋转时间，进而控制配比时乳化油的加入量；

当配液结束后或液位传感器监测的液位高于低位时，乳化液箱控制器进入浓度矫正控制过程，等待整个工作面浓度稳定后，乳化液控制器读取浓度值，判断浓度值所处的范围，如果浓度低于正常值，则乳化液控制器进行浓度调节，若浓度正常，则停止浓度矫正，如果浓度高于正常值，则下次配液时按照稀释浓度值进行配比。

2.如权利要求1所述的乳化液全自动实时配比和浓度矫正控制方法，其特征在于：所述乳化液配比过程包括，当浓度值在浓度低的范围内，乳化液箱控制器在正向快调阶段；当乳化液进入浓度较低的范围时，乳化液相控制器进入正向慢调阶段，并对电控节流阀的正向旋转辅以时间控制；当浓度值达到浓度正常的范围时，乳化液控制器停止调节；其中所述浓度较低的范围介于浓度低和浓度正常的范围之间；当浓度值在浓度高和浓度较高的范围时，进行相应的控制，其中所述浓度较高的范围介于浓度高和浓度正常的范围之间。

3.如权利要求1或2所述的乳化液全自动实时配比和浓度矫正控制方法，其特征在于：检测单元还包括接近传感器，所述接近传感器检测电控截流阀旋转到极限位置的状态，所述乳化液箱控制器检测到所述接近传感器输出故障信号时，对浓度配比系统自动进行闭锁，输出故障报警信息，暂停配比过程。