大型氦制冷機(jī)螺桿壓縮機(jī)組除油系統(tǒng)工作時(shí)間的計(jì)時(shí)方法
【專利摘要】本發(fā)明所公開了一種用于大型氦制冷機(jī)螺桿壓縮機(jī)組除油系統(tǒng)工作時(shí)間的計(jì)時(shí)方法和計(jì)時(shí)器，計(jì)時(shí)方法利用單片機(jī)對經(jīng)過壓縮機(jī)除油系統(tǒng)的氦氣的流量傳感器進(jìn)行采集并且實(shí)時(shí)顯示和記錄，同時(shí)具有報(bào)警功能；計(jì)時(shí)器包括設(shè)置于壓縮機(jī)除油系統(tǒng)管道上的流量計(jì)，采集流量計(jì)輸出信號的采集電路，單片機(jī)和顯示電路和報(bào)警電路，采集電路的輸入端接流量計(jì)的輸出端，采集電路的輸出端接單片機(jī)的數(shù)/模轉(zhuǎn)換口，顯示電路和報(bào)警電路與單片機(jī)連接。本發(fā)明根據(jù)流過除油系統(tǒng)的流量的大小，計(jì)算除油系統(tǒng)的工作時(shí)間，更加有效的提高除油系統(tǒng)設(shè)備的使用率，確保大型氦制冷機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和關(guān)鍵設(shè)備的安全性。
【專利說明】大型氦制冷機(jī)螺桿壓縮機(jī)組除油系統(tǒng)工作時(shí)間的計(jì)時(shí)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大型氦螺桿壓縮機(jī)除油系統(tǒng)的工作時(shí)間計(jì)時(shí)方法和計(jì)時(shí)器，特別用于大型氦制冷機(jī)系統(tǒng)的螺桿壓縮機(jī)除油系統(tǒng)工作時(shí)間顯示和記錄的一種電子控制計(jì)時(shí)器。
【背景技術(shù)】
[0002]在大型氦制冷機(jī)系統(tǒng)中普遍要求使用高純度的氦氣，而壓縮氦氣中雜質(zhì)的來源主要有:補(bǔ)充氦氣中的雜質(zhì)；反擴(kuò)散帶來的影響；新安裝的管道內(nèi)壁面放氣；潤滑油放氣；吸附器再生不徹底時(shí)導(dǎo)致的放氣；使用濕式氣柜時(shí)雜質(zhì)滲入氦氣；壓縮機(jī)潤滑油帶來的污染；另外還有系統(tǒng)內(nèi)殘存和運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的固體顆粒等。壓縮機(jī)除油系統(tǒng)的功能就是去除壓縮氦氣中的油、水和固體顆粒，是氦制冷機(jī)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，它的運(yùn)行狀況直接影響到氦氣的液化階段各設(shè)備包括透平膨脹機(jī)在內(nèi)的工作效率，除油凈化處理不徹底將會(huì)直接使氦制冷機(jī)運(yùn)行的能耗增大或者導(dǎo)致制冷機(jī)故障。一般大型氦制冷系統(tǒng)中螺桿壓縮機(jī)組除油系統(tǒng)包括以下工藝過程:(I)機(jī)械式分離法及凝聚式分離法分級除油；(2)活性炭吸附除油法；(3)采用分子篩等進(jìn)行出水干燥；(4)對固體粉塵進(jìn)行過濾。除油系統(tǒng)中的油氣分離器濾芯、活性炭和分子篩等都是易耗品，有著固定的壽命，到達(dá)一定的壽命周期時(shí)，不及時(shí)更換就會(huì)影響到整個(gè)除油系統(tǒng)的性能。目前現(xiàn)有技術(shù)中大多數(shù)除油系統(tǒng)沒有配備相應(yīng)的計(jì)時(shí)器，一般只是根據(jù)壓機(jī)運(yùn)行時(shí)間來估計(jì)除油系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間，然后更換相關(guān)設(shè)備。這樣存在一個(gè)問題，壓機(jī)運(yùn)行時(shí)間并不完全等于除油系統(tǒng)的時(shí)間，另外壓機(jī)運(yùn)行時(shí)，也不完全就是滿負(fù)載運(yùn)行，從而造成計(jì)時(shí)不準(zhǔn)確，這樣就會(huì)導(dǎo)致過早或者滯后更換相關(guān)除油凈化設(shè)備，造成不必要的損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要目的在于提供一種大型氦制冷機(jī)螺桿壓縮機(jī)組除油系統(tǒng)的工作時(shí)間的計(jì)時(shí)方法和計(jì)時(shí)器，能夠?qū)崟r(shí)顯示質(zhì)量流量、工作時(shí)間和記錄總工作時(shí)間并且具有智能報(bào)警的功能。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是:
大型氦制冷機(jī)螺桿壓縮機(jī)組除油系統(tǒng)工作時(shí)間的計(jì)時(shí)方法，在氦制冷機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，利用流量計(jì)測量流量，單片機(jī)通過AD采樣功能采集流量信號，在單片機(jī)內(nèi)對流量信號進(jìn)行計(jì)算處理，同時(shí)對有效時(shí)間進(jìn)行記錄，還可以通過報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警控制；具體包括以下步驟:
(1)采集當(dāng)前的流量值，讀取單片機(jī)EPPROM中的時(shí)間值，并以此時(shí)間為起點(diǎn)開始計(jì)時(shí)；
(2)當(dāng)前流量值小于最大流量值時(shí)，按照當(dāng)前流量與最大流量的比值計(jì)算有效時(shí)間，然后根據(jù)有效時(shí)間進(jìn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)；
(3)如果流量值等于最大流量值時(shí)，直接進(jìn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)；
(4)判斷時(shí)間值是否大于報(bào)警值，如果大于報(bào)警值，發(fā)出報(bào)警信號，停機(jī)更換相應(yīng)的設(shè)備。
[0005]大型氦制冷機(jī)除油系統(tǒng)工作時(shí)間的計(jì)時(shí)器，其特征在于:包括裝在管道上的流量計(jì)、將所述流量計(jì)的輸出信號進(jìn)行采集的采集電路以及單片機(jī)和顯示電路、報(bào)警電路，所述的采集電路的輸入端接所述的流量計(jì)的輸出端，采集電路的輸出端接所述的單片機(jī)的數(shù)/模口，顯示電路和報(bào)警電路分別與單片機(jī)聯(lián)接，報(bào)警電路的輸出端接用戶終端。
[0006]所述的大型氦制冷機(jī)除油系統(tǒng)工作時(shí)間的計(jì)時(shí)器，其特征在于:所述的顯示電路為與所述的單片機(jī)顯示輸出口聯(lián)接的顯示器的驅(qū)動(dòng)電路。
[0007]所述的大型氦制冷機(jī)除油系統(tǒng)工作時(shí)間的計(jì)時(shí)器，其特征在于:所述的報(bào)警電路聯(lián)接單片機(jī)的輸出，同時(shí)可以進(jìn)行報(bào)警參數(shù)的設(shè)置，報(bào)警電路的輸出端聯(lián)接用戶終端，所述的用戶終端可以是過程監(jiān)控的上位機(jī)系統(tǒng)，操作員可以通過過程監(jiān)控系統(tǒng)的操作員站了解到報(bào)警情況。
[0008]本發(fā)明的積極效果是:
本發(fā)明在制冷機(jī)系統(tǒng)工作的時(shí)候，根據(jù)流過除油系統(tǒng)的流量的大小，計(jì)算除油系統(tǒng)的工作時(shí)間，根據(jù)系統(tǒng)流經(jīng)的流量大小來記錄除油系統(tǒng)的工作時(shí)間，同時(shí)可以通過報(bào)警電路，根據(jù)各個(gè)部件的有效壽命，設(shè)置報(bào)警信號，及時(shí)發(fā)送給上位機(jī)系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明方法流程圖。
[0010]圖2本發(fā)明大型制冷機(jī)氦制冷機(jī)螺桿壓縮機(jī)組除油系統(tǒng)的工作時(shí)間計(jì)時(shí)器系統(tǒng)框圖。
[0011]圖3本發(fā)明單片機(jī)內(nèi)軟件工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖2所示，一種用于大型氦制冷機(jī)螺桿壓縮機(jī)組除油系統(tǒng)工作時(shí)間的計(jì)時(shí)器，包括設(shè)置于管道上的流量計(jì)1、將所述流量計(jì)I的信號進(jìn)行采集的采集電路2以及單片機(jī)3和顯示電路4和報(bào)警電路5，通過報(bào)警電路5設(shè)置報(bào)警參數(shù)，控制報(bào)警輸出。采集電路2的輸入端接所述的流量計(jì)I的輸出端，采集電路2的輸出端接所述的單片機(jī)3的數(shù)/?？?，顯示電路4和報(bào)警電路5分別與單片機(jī)3連接，報(bào)警電路5的輸出端接用戶終端6 ;顯示電路4為與所述的單片機(jī)3顯示輸出口聯(lián)接的顯示器7的驅(qū)動(dòng)電路。單片機(jī)3可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以根據(jù)流量值進(jìn)行計(jì)時(shí)優(yōu)化，從而更加有效的統(tǒng)計(jì)時(shí)間。報(bào)警電路5可以根據(jù)不同的設(shè)備，設(shè)定報(bào)警時(shí)間閾值，將報(bào)警信息發(fā)給用戶終端6，所述用戶終端6可以為過程監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)系統(tǒng)。操作員可以通過上位機(jī)系統(tǒng)了解到報(bào)警情況，及時(shí)采取相應(yīng)的預(yù)案措施，避免設(shè)備發(fā)生故障。
[0013]如圖1所示，一種大型氦制冷機(jī)螺桿壓縮機(jī)組除油系統(tǒng)工作時(shí)間的計(jì)時(shí)方法，在制冷機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，利用流量計(jì)測量流量，利用單片機(jī)AD采樣功能采集流量信號，在單片機(jī)內(nèi)對流量信號進(jìn)行處理，從而記錄有效工作時(shí)間。采集當(dāng)前的流量信號，并顯示流量值，讀取單片機(jī)ERPROM中的時(shí)間值并以此為起點(diǎn)開始計(jì)時(shí)。根據(jù)最大流量值，計(jì)算有效時(shí)間，最后累計(jì)計(jì)時(shí)，可以直觀顯示和存儲(chǔ)除油系統(tǒng)工作的總時(shí)間，同時(shí)可以根據(jù)設(shè)定值，進(jìn)行智能報(bào)警，提示更換相應(yīng)的部件等。具體包括以下步驟: (1)采集當(dāng)前的流量值，讀取單片機(jī)EPPROM中的時(shí)間值，并以此時(shí)間為起點(diǎn)開始計(jì)時(shí)；
(2)當(dāng)前流量值小于最大流量值時(shí)，按照當(dāng)前流量與最大流量的比值計(jì)算有效時(shí)間，然后根據(jù)有效時(shí)間進(jìn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)；
(3)如果流量值等于最大流量值時(shí)，直接進(jìn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)；
(4)判斷時(shí)間值是否大于報(bào)警值，如果大于報(bào)警值，發(fā)出報(bào)警信號，停機(jī)更換相應(yīng)的設(shè)備。
[0014]如圖3所示，當(dāng)氦制冷機(jī)開始運(yùn)行時(shí)，單片機(jī)進(jìn)行初始化，讀入EPPROM時(shí)間，開始計(jì)時(shí)，對當(dāng)前流量計(jì)的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，在單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)流量大小記錄有效時(shí)間，并將流量值和時(shí)間顯示在顯示器上，將時(shí)間計(jì)入存儲(chǔ)器內(nèi)；同時(shí)輸出給報(bào)警電路，根據(jù)報(bào)警設(shè)定值，發(fā)出報(bào)警信號給用戶終端。用戶根據(jù)報(bào)警信號做出相應(yīng)的處理。
【權(quán)利要求】
1.大型氦制冷機(jī)螺桿壓縮機(jī)組除油系統(tǒng)工作時(shí)間的計(jì)時(shí)方法，在氦制冷機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，利用流量計(jì)測量流量，單片機(jī)通過AD采樣功能采集流量信號，在單片機(jī)內(nèi)對流量信號進(jìn)行計(jì)算處理，同時(shí)對有效時(shí)間進(jìn)行記錄，還可以通過報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警控制；具體包括以下步驟: (1)采集當(dāng)前的流量值，讀取單片機(jī)EPPROM中的時(shí)間值，并以此時(shí)間為起點(diǎn)開始計(jì)時(shí)； (2)當(dāng)前流量值小于最大流量值時(shí)，按照當(dāng)前流量與最大流量的比值計(jì)算有效時(shí)間，然后根據(jù)有效時(shí)間進(jìn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)； (3)如果流量值等于最大流量值時(shí)，直接進(jìn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)； (4)判斷時(shí)間值是否大于報(bào)警值，如果大于報(bào)警值，發(fā)出報(bào)警信號，停機(jī)更換相應(yīng)的設(shè)備。
2.大型氦制冷機(jī)除油系統(tǒng)工作時(shí)間的計(jì)時(shí)器，其特征在于:包括裝在管道上的流量計(jì)、將所述流量計(jì)的輸出信號進(jìn)行采集的采集電路以及單片機(jī)和顯示電路、報(bào)警電路，所述的采集電路的輸入端接所述的流量計(jì)的輸出端，采集電路的輸出端接所述的單片機(jī)的數(shù)/?？?，顯示電路和報(bào)警電路分別與單片機(jī)聯(lián)接，報(bào)警電路的輸出端接用戶終端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型氦制冷機(jī)除油系統(tǒng)工作時(shí)間的計(jì)時(shí)器，其特征在于:所述的顯示電路為與所述的單片機(jī)顯示輸出口聯(lián)接的顯示器的驅(qū)動(dòng)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型氦制冷機(jī)除油系統(tǒng)工作時(shí)間的計(jì)時(shí)器，其特征在于:所述的報(bào)警電路聯(lián)接單片機(jī)的輸出，同時(shí)可以進(jìn)行報(bào)警參數(shù)的設(shè)置，報(bào)警電路的輸出端聯(lián)接用戶終端，所述的用戶終端可以是過程監(jiān)控的上位機(jī)系統(tǒng)，操作員可以通過過程監(jiān)控系統(tǒng)的操作員站了解到報(bào)警情況。
【文檔編號】F04C28/28GK103821720SQ201410071971
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】胡良兵, 莊明, 周芷偉, 盛林海 申請人:中國科學(xué)院等離子體物理研究所