[发明专利]一种适用于泵管路系统的蝶阀装置及其控制方法

说明书

本发明属于阀门控制领域，具体涉及一种适用于泵管路系统的蝶阀控制方法。本发明可以防止泵管路系统运行过程中泵电机过载，同时可根据泵流量特性进行流量调节。由无线压力传感器监测蝶阀阀前阀后压力变化，并将压力信号反馈经由无线信号接收装置传输至控制器内，计算得出阀门流量系数和相对开度公式。预设控制器内PID调节参数K_p、K_i、K_d对系取值范围；当蝶阀阀门调节出现偏差时，调节PID控制器内的调节参数关系，优化整个系统的动态性能，提高系统的稳定性、准确性和快速性的目的。在此之后，再次检测管路压力，对系统进行反馈，检查实际现状是否满足管路要求。若满足，则结束调节；反之，重复上述步骤，直至达到管路要求。

技术领域

本发明属于阀门控制领域，具体涉及一种适用于泵管路系统的蝶阀装置及其控制方法。

背景技术

泵或泵组的启动对原动机来讲属于轻载启动，一般情况下启动时不会有什么问题。但对于某些大型机组来讲，尤其是混流泵机组，由于机组惯性大，启动困难，启动时有较大的启动电流，不注意启动方式的话，当管路的压力超过额定压力值，导致泵电机转速过大，从而出现电机超载的现象，对电网或电机都有损害，故需要在泵管路上设置控制阀。由于蝶阀开启和关闭速度快，且具有良好的流体控制特性，很适用于泵管路。但在实际应用中存在一些问题，例如由于蝶阀在管路中受使用压力和工作温度范围较小的影响，因此在较大流量场合下蝶阀难以实现对管路流量的精准调节。其次可靠性差，流量特性与被控制对象泵的泵特性不太匹配。

发明内容

为解决上述问题，本发明涉及一种适用于泵管路系统运行过程中防止泵电机过载，及根据混流泵流量特性进行流量调节的蝶阀装置及其控制方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种适用于泵管路系统的蝶阀装置，包括控制器、无线信号接收装置、齿轮箱、高压端无线压力传感器、直流电机、低压端无线压力传感器、阀体；阀体后端管路上安装有流量计，所述阀体上连接有齿轮箱，所述齿轮箱与所述直流电机相连；所述齿轮箱上方安装有控制器，控制器内置有无线信号接收装置；所述高压端无线压力传感器螺纹安装在阀体的进口段；所述低压端无线压力传感器螺纹安装在阀体的出口段；所述高压端无线压力传感器监测蝶阀阀前压力，所述低压端无线压力传感器监测蝶阀阀后压力，并将压力信号反馈经由无线信号接收装置传输至控制器内；所述控制器用于调节蝶阀阀杆的相对开度。

在所述控制器内部电路元件中，信号由无线元件，经过A/D转换电路转换成数字信号，由数字信号处理器处理，再传输至D/A转化电路，通过放大器电路进入保护电路部分，最后经由电压开关电路来控制调节直流电机的正反转运动，从而实现对蝶阀阀杆的相对开度的调节。

本发明提供了一种适用于泵管路系统运行过程中防止泵电机过载，及根据泵流量特性进行流量调节的蝶阀控制方法，包括以下步骤：

1.高压端无线压力传感器4测量蝶阀进口段压力P₁、低压端无线压力传感器6测量蝶阀出口段压力P₂，得出蝶阀进出口两端的动态压差ΔP，蝶阀后端管路上设置的流量计测量管路内的流量Q；

2.当压力信号反馈传输至控制器中，执行数字信号处理器中的控制方程，公式如下：

a、流量系数K_v公式为：

式中，

Q-管路内的流量，单位m³/h；

ρ-管路内介质密度，ρ_水＝1000kg/m³；

ΔP-蝶阀进出口两端的动态压差，ΔP＝P₁-P₂,