可逆转流体泵流体输送系统差压和压力组合的控制方法及系统的制作方法

专利名称：可逆转流体泵流体输送系统差压和压力组合的控制方法及系统的制作方法技术领域：本发明涉及可逆转流体泵流体输送系统的控制技术，具体涉及一种可逆转流体泵流体输送系统差压和压力组合的控制方法及系统。背景技术：可逆转流体泵系统(Reveres Fluidic Device以下简称RFD系统)作为一种免维修的流体输送系统应用于后处 理中放射性流体的输送。如图1所示，RFD系统工作原理及过程如下:装置启动瞬时，真空喷射器I吸气，在换能筒3内产生负压气体，汽液界面上升，可逆转流体泵(RFD) 4从供液槽5吸入料液进入换能筒3蓄能，此时，系统无流量输出，真空喷射器I排出的气体经排气管进入通风系统；当液位到达设定值后，关闭真空喷射器1，同时打开压空喷射器2，系统进入压冲阶段，压空喷射器2向换能筒3输入正压气体，汽液界面逐渐下降，此时换能筒下游形成正压液体，并经由RFD直接进入出料管6出流；当换能筒3液位达到设定值后，关闭压空喷射器2，换能筒正压气体开始排气进入排气阶段，RFD由于失去动力，出流量逐渐减少直至整个系统流量为零，此时打开真空喷射器I进入下一个反吸蓄能阶段，系统依此周而复始形成间歇性出流。传统的RFD流体输送系统的控制方法是将RFD流体输送过程中抽吸过程和压冲过程的液位信号转换为时间信号作为控制标准，排空过程通过换能筒压力限值作为控制的判断标准。在RFD系统运行过程，一方面由于供液槽初始液位不同，时间控制方法确定初始抽吸(或者压冲)时间有较大困难；另一方面由于供液槽液位不同，时间控制方法对抽吸时间的确定有一定影响。发明内容本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题，提供一种RFD流体输送系统差压和压力组合的控制方法及系统，将RFD流体输送过程中抽吸过程和压冲过程的液位信号转换为可远距离测量的差压信号，排空过程通过设定换能筒压力限值作为控制的判断标准。本发明的技术方案如下:一种可逆转流体泵流体输送系统差压和压力组合的控制方法，所述的可逆转流体泵流体输送系统包括与换能筒相连接的真空喷射器和压空喷射器，换能筒通过可逆转流体泵与供液槽连接；该方法通过在换能筒上安装高限液位检测管和低限液位检测管，以高限液位检测管的位置作为高限液位的控制位置，以低限液位检测管的位置作为低限液位的控制位置；在换能筒抽吸过程中，通过检测高限液位检测管内气体压力与换能筒内部之间的压力差的突变，以该趋势作为换能筒高限液位控制的判断标准；在换能筒压冲过程中，通过检测低限液位检测管内气体压力与换能筒上部的压力差的突变，以该趋势作为低限液位控制的判断标准；在换能筒排空过程中，检测换能筒内压力下降到设定的压力限值时，启动下一个循环的换能筒抽吸过程。—种可逆转流体泵流体输送系统差压和压力组合的控制系统，包括与换能筒相连接的真空喷射器和压空喷射器，换能筒通过可逆转流体泵与供液槽连接，其中，在换能筒上安装有高限液位检测管和低限液位检测管，高限液位检测管位于换能筒上部，低限液位检测管位于换能筒底部，所述的高限液位检测管与高位差压变送器的高压端相连，高位差压变送器的低压端与换能筒顶部相连，所述的低限液位检测管与低位差压变送器的低压端相连，低位差压变送器的高压端与换能筒顶部相连；在换能筒上方的压冲管道上安装远传压力变送器；所述的高位差压变送器、低位差压变送器和远传压力变送器分别与PLC可编程控制器相连接，PLC可编程控制器分别控制真空喷射器和压空喷射器。本发明的有益效果如下:本发明的换能筒无现场仪表，可实现远程控制；整个系统具有自动复位的特点，系统不会产生时间累计效应；该控制方法消除了初始液位不同对系统运行的影响。图1为RFD系统结构及工作原理示意图；图2为本发明的控制系统结构示意图；图3为高限液位控制的差压变化趋势示意图；图4为低限液位控制的差压变化趋势示意图；图5为本发明的控制方法流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。本发明的核心 思想是将RFD流体输送过程中抽吸过程和压冲过程的液位信号转换为可远距离测量的差压信号，排空过程通过设定换能筒压力限值作为控制的判断标准。如图2所示，可逆转流体泵流体输送系统差压和压力组合的控制系统的硬件组成包括与换能筒3相连接的真空喷射器I和压空喷射器2，换能筒3通过可逆转流体泵(RFD)4与供液槽5连接，RFD还与出料管6连接。在换能筒3上安装有高限液位检测管7和低限液位检测管8，高限液位检测管7位于换能筒3上部，低限液位检测管8位于换能筒3底部，所述的高限液位检测管7与高位差压变送器9的高压端相连，高位差压变送器9的低压端与换能筒3顶部相连，所述的低限液位检测管8与低位差压变送器10的低压端相连，低位差压变送器10的高压端与换能筒3顶部相连；在换能筒3上方的压冲管道上安装远传压力变送器11 ;所述的高位差压变送器9、低位差压变送器10和远传压力变送器11分别与PLC可编程控制器12相连接，PLC可编程控制器12还分别连接真空喷射器的抽吸电磁阀13，以及压空喷射器的压冲电磁阀14。PLC可编程控制器12还可与数据采集系统及工控机连接。本发明根据高限液位压差值、低限液位压差值以及换能筒压力限值，控制电磁阀的开闭，实现RFD系统三个过程的自动控制。高限液位控制:在换能筒上安装高限液位检测管。以高限液位检测管的位置作为高限液位的控制位置。设备室外安装远传高位差压变送器，高限液位检测管与高位差压变送器的高压端相连，高位差压变送器的低压端与换能筒顶部相连。PLC接收高位差压变送器信号。在换能筒抽吸过程中，当液位上升至开始淹没高位测控管的底部开口时，其内部将产生一个液柱，检测管内气体被压缩，使其内部和换能筒内部之间的差力压为正值并逐渐升高，即产生一个从零开始的突变，如图3所示，以该趋势作为换能筒高限液位控制的判断标准。低限液位控制:在换能筒上安装低限液位检测管。以低限液位检测管的位置作为低限液位的控制位置。设备室外安装远传低位差压变送器，低位差压变送器的高压端与换能筒顶部相连，低位差压变送器的低压端与换能筒底部的低限液位检测管相连。PLC接收低位差压变送器信号。在换能筒压冲过程中，当液位下降到低于低限液位检测管底部开口的位置时，低限液位检测管的液柱在重力的作用下突然下落，低限液位检测管内和换能筒液面上部的压力差瞬间变为零，从而形成一个阶跃式的“V”型压差突变，如图4所示，以此趋势的压差变化作为低限液位控制的判断标准。压力限值控制:在换能筒上方的压冲管道上安装远传压力变送器。设定的换能筒压力限值P。作为排空过程的压力限控制的判断标准。排空过程中，当换能筒内压力下降到设定的压力限值P。时，开启真空喷射器，下一个循环的抽吸过程开始。在本实施 例中，一个完整的RFD流体输送系统差压和压力组合的控制过程如图5所示，包括如下步骤:( I)设定换能筒的压力限值P。；(2)启动运行开始按钮，开启抽吸电磁阀，通过真空喷射器的抽吸过程开始运行；(3)高位差压变送器检测到高限液位检测管内部压力Pd1 > 0时，关闭抽吸电磁阀，真空喷射器停止工作；同时，打开压缩电磁阀，通过压空喷射器的压冲过程开始运行；(4)低位差压变送器检测到低限液位检测管内部压力Pd2=O时，关闭压缩电磁阀，排空过程开始；(5)换能筒远传压力变送器检测到换能筒内压力P=Ptl时，开启抽吸电磁阀，抽吸过程开始；( 6 )程序判断是否继续进行试验，是则转入步骤(3 )，否则试验结束。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。权利要求1.一种可逆转流体泵流体输送系统差压和压力组合的控制方法，所述的可逆转流体泵流体输送系统包括与换能筒相连接的真空喷射器和压空喷射器，换能筒通过可逆转流体泵与供液槽连接，其特征在于:该方法通过在换能筒上安装高限液位检测管和低限液位检测管，以高限液位检测管的位置作为高限液位的控制位置，以低限液位检测管的位置作为低限液位的控制位置；在换能筒抽吸过程中，通过检测高限液位检测管内气体压力与换能筒内部之间的压力差的突变，以该趋势作为换能筒高限液位控制的判断标准；在换能筒压冲过程中，通过检测低限液位检测管内气体压力与换能筒上部的压力差的突变，以该趋势作为低限液位控制的判断标准；在换能筒排空过程中，检测换能筒内压力下降到设定的压力限值时，启动下一个循环的换能筒抽吸过程。2.一种可逆转流体泵流体输送系统差压和压力组合的控制系统，包括与换能筒相连接的真空喷射器和压空喷射器，换能筒通过可逆转流体泵与供液槽连接，其特征在于:在换能筒上安装有高限液位检测管和低限液位检测管，高限液位检测管位于换能筒上部，低限液位检测管位于换能筒底部,所述的高限液位检测管与高位差压变送器的高压端相连,高位差压变送器的低压端与换能筒顶部相连，所述的低限液位检测管与低位差压变送器的低压端相连，低位差压变送器的高压端与换能筒顶部相连；在换能筒上方的压冲管道上安装远传压力变送器；所述的高位差压变送器、低位差压变送器和远传压力变送器分别与PLC可编程控制器相连接，PLC可编程 控制器分别控制真空喷射器和压空喷射器。全文摘要本发明涉及可逆转流体泵流体输送系统的控制技术，具体涉及一种可逆转流体泵流体输送系统差压和压力组合的控制方法及系统。该方法通过在换能筒上安装高限液位检测管和低限液位检测管，以高限液位检测管的位置作为高限液位的控制位置，以低限液位检测管的位置作为低限液位的控制位置；在换能筒抽吸过程中，通过检测高限液位检测管内气体压力与换能筒内部之间的压力差的突变，以该趋势作为换能筒高限液位控制的判断标准；在换能筒压冲过程中，通过检测低限液位检测管内气体压力与换能筒上部的压力差的突变，以该趋势作为低限液位控制的判断标准；在换能筒排空过程中，检测换能筒内压力下降到设定的压力限值时，启动下一个循环的抽吸过程。文档编号F04B49/06GK103233885SQ20131012049公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月9日 优先权日2013年4月9日发明者宝音, 郭晓方, 刘宇, 刘华玲, 刘斌斌, 谭再跃, 储凌, 高明媛 申请人:中国核电工程有限公司