[发明专利]支路电解压载水电解液液位稳定加药装置和液位稳定方法

权利要求书

1.一种支路电解压载水电解液液位稳定加药装置，其特征在于，包括电解液储罐(3)、变频离心水泵(4)、电磁流量计(6)、气动调节阀门(7)、变频水泵用变频器(8)和控制器(9)，在该电解液储罐(3)的顶部和底部分别设有电解液入口(1)和电解液出口(11)，在该电解液储罐(3)装有液位计(2)；在该电解液出口(11)依次通过连接管路(10)连接有变频离心水泵(4)、压力表(5)、电磁流量计(6)和气动调节阀门(7)；控制器(9)的输入端分别与该液位计(2)、压力表(5)和电磁流量计(6)的信号输出端连接；该控制器(9)的一个输出端通过变频水泵用变频器(8)与变频离心水泵(4)连接；该控制器(9)的另一个输出端与气动调节阀门(7)的控制端连接。

2.根据权利要求1所述的支路电解压载水电解液液位稳定加药装置，其特征在于，所述的变频离心水泵(4)采用耐腐蚀材质的泵头、金属钛泵或者塑料材质的磁力泵。

3.根据权利要求1所述的支路电解压载水电解液液位稳定加药装置，其特征在于，所述的液位计(2)、电解液储罐(3)、变频离心水泵(4)、压力表(5)、电磁流量计(6)、气动调节阀门(7)、连接管路(10)与所通过的电解液接触的部件均采用耐腐蚀材料，或在与电解液接触的表面设有防腐涂层。

4.一种采用所述支路电解压载水电解液液位稳定加药装置的液位稳定方法，其特征在于，运行时，通过液位计(2)采集电解液储罐(3)的液位信号，通过变频控制调整变频离心水泵(4)的转速和气动调节阀门(7)的开度，实现储罐液位稳定控制，并通过电磁流量计(6)监视加药状态；当注入点工况突变时，能够通过变频离心水泵(4)出口的气动调节阀门(7)和变频离心水泵(4)频率的同步快速调节，使系统快速进入稳定工作状态。

5.根据权利要求4所述的液位稳定方法，其特征在于，采用模糊控制器对所述的比例阀门的开度和变频离心水泵(4)的频率进行模糊控制，该模糊控制器的输入量为现有液位E和液位的变化率ΔE，输出量为变频泵的频率Kp和调节阀的开度Kv，模糊控制方法如下：

(1)、模糊语言变量的确定：

将现有液位E和液位变化率ΔE作为模糊控制器的输入语言变量，变频泵的频率Kp和调节阀的开度Kv作为输出语言变量；它们的变化范围定义为模糊集上的基本论域：

E，ΔE，Kp，Kv＝(-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4)

其模糊子集为E，ΔE＝{NB，NS，ZE，PS，PB)，子集中元素分别代表负大，负小，零，正小，正大。例如，液位E的模糊子集含义为{过低，较低，正常，较高，过高)；

(2)、隶属度函数的确定：

各模糊状态的隶属度函数一般选择对称三角形、对称梯形或正态型。因为三角形隶属度函数其形状仅与它的直线斜率有关，运算较简单，因此比较适合于有隶属度函数在线实时调整的模糊控制；在此选三角形为语言变量的隶属度函数；

现有液位E和液位变化率ΔE采用相同的隶属度函数，同样变频泵的频率Kp和调节阀的开度Kv也采用相同的隶属度函数，从而可以确定E、ΔE和Kp、Kv隶属度的赋值表；

(3)、模糊规则：

根据经验和知识推理，将人的大量成功的控制策略经整理、加工提炼后，用输入、输出变量的模糊状态给以描述，得到了控制规则；

(4)、解模糊算法：采用最大隶属度法进行解模糊。

6.根据权利要求5所述的液位稳定方法，其特征在于，所述的模糊控制规则为：

(a)当液位过高(E＝PB)或液位变化率过高(ΔE＝PB)时，将变频泵的频率大幅提高，且阀门开度大幅降低；

(b)当液位较高(E＝PS)或液位变化率较高(ΔE＝PS)时，将变频泵的频率小幅提高，且阀门开度小幅降低；

(c)当液位正常(E＝ZE)或液位变化率正常(ΔE＝ZE)时，变频泵的频率保持不变，且阀门开度保持不变；

(d)当液位较低(E＝NS)或液位变化率较低(ΔE＝NS)时，将变频泵的频率小幅降低，且阀门开度小幅提高；

(e)当液位过低(E＝NB)或液位变化率过低(ΔE＝NB)时，将变频泵的频率大幅降低，且阀门开度大幅提高；

(f)如果液位过高(E＝PB)且液位变化率过低(ΔE＝PB)时，则将二者综合考虑，将其子集含义相互抵消后再采取相应动作。