模拟齿轮流量计的动态研究

模拟齿轮流量计的动态研究

胡元顺

江苏科尚建设有限公司江苏211800

摘要：利用模拟流量计来实现对动态流量的控制，通过程序PLC控制着变频器，以达到由变频器带动电机，使得得到不同的转速，从而来模拟流量计的现实当中动态流量的变化。为日后动态流量的研究提供新的分析方法与研究。

关键词：齿轮流量计；PLC

1研究背景

这些年间，在工业发展气势磅礴的现代中，机械行业发生了巨大的变化，自动化技术已经渗透入机械行业数年，信息化技术也在悄然改变着机械的发展。流量计作为机械众多分支的一小部分，扮演者非常重要的一个角色。因而，流量计的测量变得格外重要，尤其对于它的动态流量的测定结果，为日后研究齿轮流量计提供强大依据。

流量计的脉动大，流量大，一直是长久以来讨论的重大问题，也是困惑众人的一大难题。国内外虽有众多流量计，且功能繁多，但是无一能够完全测得流量计的准确实时动态。现当今一直无法找到一个能够很好测得流量计的实时流量的办法，针对这一现象，来进行对流量计进行研究[1]。

这些年来，国内对此研究颇多，但效果微微，不能完全解决这种现象，且方法多为机械化，不够智能化。其中最常用的要数间接测量法，比如智能压差式动态流量计、二通插装式动态流量计，或者将速度传感器安装于测试液压缸上等。方法虽多，但是不稳定的因素较多，因此测得结果存在较大误差，往往得不到想要的结果，导致流量计实时测量的技术一直受阻，不能迈上一步新的台阶。因而解决此问题具有重大的现实意义，且价值系数高。

2模拟流量计的简易设计

2.1模拟操作台的组成

工作环境要求在220V电压下，通过底板上变频器数值的变化，使得频率及输出电压得到变化，从而实现齿轮得到多段速度的变化[2]。此次模拟流量计实时测量的流量变化，所需材料少，耗费资金少，功能强大，较实物来说，体型小，重量轻，具有相当大的实验意义，为以后对流量计实际应用，提供更多的参考价值。

2.2PLC的工作过程

PLC进行的工作流程是利用应用程序的运行系统，进行判断后，进行分析，从而再次进行控制。这样的往复步骤是一直循环下去的，所以往复一个轮回所耗用的时间称之为一个周期。而像这类似的方式还有定时中断式、周期式、输入中断式、通信式扫描等种类，而周期式扫描的应用在几种几种较为常用。如下图所示，即PLC工作的流程图。

图2PLC工作的流程图

2.3PLC程序设计

通过模拟的实验研究，使其为以后从事齿轮动态流量研究打下基础，并为了适用于流量计的高压侧的流量的瞬时测量，采用PLC连接的变频器，用其驱动着电机工作，从而使得电机的转速随变频器的变频进行着调速进而达到模拟流量计实时流速变化的模拟效果[3]。在此研究中，利用4IK25GN-S3/S的电机，采用种类型号为圆轴的电机。其参数的相关系数如下表2所示。

表2电机相关参数

实验中所选用的变频器型号为SV-004iE5-1C，因为其主要参数已经全部能够满足此次实验的需求，且对于此类型型号的电机，用SV-004iE5-1C比用其他的更适合实验的研究。

图3PLC外部接线图

3结语

通过进行模拟齿轮流量计的研究，对它的工作组成，过程，设计思路的描述，从而说明齿轮流量计的模拟研究具有很大的研究意义，是为了日后进行模拟流量计的动态流量而做出的研究。通过PLC来带动变频器，使变频器实现电机转速变化，从而来反映流量计真实环境下的动态变化。为日后在齿轮流量计动态流量领域提供重要参考价值，提供一个新的方法，便于更好的测得其动态流量奠定基础。

参考文献：

[1]程张.多齿轮流量计理论与实验研究[D].安徽理工大学，2013.

[2]刘力红，张军，贾瑞清，刘军，王冬，王永生.行星齿轮流量计动能变化的研究[J].机械传动，2009，（06）：92-94+123.

[3]张军，李宪华，许贤良，赵连春，贾瑞清.一种新型容积式复合齿轮动态流量计[J].煤矿机械，2005，（01）：71-73.