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一、概述
為了進(jìn)一步提高我國石油勘探開發(fā)實(shí)驗室裝備水平，根據(jù)巖心分析實(shí)驗和相關(guān)研究工作的需要，經(jīng)過一系列的市場，我們對國內(nèi)外幾種恒速泵進(jìn)行分析對比。經(jīng)調(diào)研、分析，國產(chǎn)泵存在壓力低、流速不穩(wěn)定、流速范圍小、容積小、沖程頻率、脈沖流動以及密封圈易磨損等諸多缺點(diǎn)。雖然進(jìn)口泵在這些方面具有一定的優(yōu)勢，但由于價格昂貴，存在維修、更換部件不便等因素，容易給用戶帶來不必要的麻煩。
高壓恒速、恒壓泵是我公司公司依據(jù)2000年江蘇省新產(chǎn)品試制計劃項目，根據(jù)科研實(shí)驗的需要，自行研制開發(fā)的新產(chǎn)品。可以在很大的壓力范圍內(nèi)精確地進(jìn)行無脈沖流體驅(qū)替，是目前巖心分析實(shí)驗和相關(guān)研究工作的重要設(shè)備。該裝置是集機(jī)、電、儀為一體的高科技產(chǎn)品，具有恒速、恒壓功能。泵體加工精細(xì)，內(nèi)孔經(jīng)過研磨，采用活塞結(jié)構(gòu)，滾珠絲桿精密傳動。采用先進(jìn)的數(shù)字鎖相環(huán)加五級16進(jìn)制計數(shù)分頻網(wǎng)絡(luò)組成高精度寬范圍的頻率產(chǎn)生電路，使兩泵驅(qū)動伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒定，將泵的輸出流體保持恒定。恒壓功能是通過軟件將采集當(dāng)前泵體內(nèi)壓力值與設(shè)定壓力值進(jìn)行比較，利用誤差進(jìn)行模糊PID運(yùn)算，得出當(dāng)前電機(jī)*輸出轉(zhuǎn)速，然后轉(zhuǎn)換成頻率值調(diào)節(jié)分頻網(wǎng)絡(luò)的系數(shù)，達(dá)到控制伺服電機(jī)驅(qū)動器的輸入頻率，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使壓力盡快達(dá)到設(shè)定值，保持zui小的穩(wěn)態(tài)誤差。通過性能試驗、樣品分析、計量檢定，經(jīng)有關(guān)專家檢測和用戶使用后證明其性能可靠、質(zhì)量穩(wěn)定，能滿足巖心分析實(shí)驗和相關(guān)研究工作的要求。該系列產(chǎn)品2001年4月順利通過江蘇省科技成果鑒定，并經(jīng)有關(guān)部門和專家檢測，證明其技術(shù)水平達(dá)到先進(jìn)，*可替代進(jìn)口。
二、主要結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)參數(shù)
HSB系列高壓恒速恒壓泵分為單缸、雙缸；每只泵缸由缸體、傳動系統(tǒng)、壓力傳感器、電機(jī)及其驅(qū)動器、光電編碼器等組成；每只泵另配有控制箱、支架、雙缸泵配有換向系統(tǒng)。
 
 
HSB系列高壓恒速恒壓泵技術(shù)參數(shù)
 

三、功能介紹
1、流速的設(shè)定
可在停泵或不停泵運(yùn)行狀態(tài)下，進(jìn)行流速設(shè)定，按下“流速設(shè)定"按鍵，再按A鍵或B鍵選擇A泵或B泵，可以按數(shù)字鍵任意設(shè)定流速，每按一位數(shù)時，對應(yīng)在顯示屏上顯示相應(yīng)的數(shù)字，數(shù)字輸入次序是從高位至低位，數(shù)字的有效值為00.000,數(shù)字鍵按完后再按一下返回鍵結(jié)束本次操縱,以后泵將以新的流速取代以前設(shè)置的流速繼續(xù)工作。
2、壓力的測量與修正
本儀器配有壓力傳感器接口，控制和測量泵內(nèi)體的壓力。其顯示設(shè)置參數(shù)可作相應(yīng)的調(diào)整與校正。
3、位置信號的調(diào)整
當(dāng)顯示屏上的顯示值與實(shí)際值可能不符，這時可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，方法是對照刻度盤上或刻度尺上的數(shù)值，將顯示屏上的顯示值調(diào)整到與刻度上的數(shù)值*即可。當(dāng)泵處于進(jìn)泵或退泵狀態(tài)下顯示屏上的位置數(shù)值會自動進(jìn)行加減調(diào)整，
達(dá)到兩頭極限位置時，控制器會自動進(jìn)行限位，并自動切斷電機(jī)的輸出電壓。
4、流量累積與調(diào)整
泵開始出液時或根據(jù)試驗要求可進(jìn)行自動累積流量，如泵處于退泵或預(yù)增壓狀態(tài)時，流量累積停止，考慮到單泵運(yùn)行時沒有預(yù)增壓過程，故本控制器沒有強(qiáng)制累積開關(guān)，用戶只要按下“流量計數(shù)"按鍵即自動計數(shù)。
5、工作方式的設(shè)定
本控制器可控制兩臺泵的運(yùn)行，這兩臺可以單獨(dú)運(yùn)行，也可以并聯(lián)運(yùn)行，還可以自動運(yùn)行以提供不間斷的工作流體。
單獨(dú)運(yùn)行時，A、B兩泵可以作為獨(dú)立的泵運(yùn)行，可以分別對兩泵進(jìn)行各種參數(shù)的設(shè)置，進(jìn)退轉(zhuǎn)換、起動、暫停、吸液、運(yùn)行等操作。
雙泵并聯(lián)運(yùn)行，只是排出流量增加1倍，其它跟單泵運(yùn)行方式并無差別。
自動運(yùn)行方式為兩臺泵交替運(yùn)行，提供連續(xù)不間斷的排出液體。
6、泵的運(yùn)行狀態(tài)
把泵的工作狀態(tài)分成四種：0―停止，1―預(yù)增壓，2―吸液，3―出液。
單泵或并聯(lián)運(yùn)行時，1和3狀態(tài)相同，運(yùn)行狀態(tài)顯示啈在顯示器zui后一排中的靠近（A）或（B）的旁邊，顯示數(shù)字的意義與上相同，當(dāng)然還可以人為改變泵的運(yùn)行狀態(tài)。
7、機(jī)號設(shè)定
該功能是針對多機(jī)通訊的情況設(shè)置的，每機(jī)一號，本機(jī)的通訊采用標(biāo)準(zhǔn)RS232C標(biāo)準(zhǔn)的接口，通訊波特率為9600，8位數(shù)據(jù)，加一個起始和一個停止位，當(dāng)微機(jī)需要與本機(jī)通訊時，先發(fā)一個本機(jī)的地址號，本機(jī)收到地址號后與機(jī)內(nèi)的設(shè)置值進(jìn)行比較后，判斷是否正確，正確再送A、B兩泵的壓力值，傳送結(jié)束后，發(fā)一個OF信號表達(dá)傳送結(jié)束，所有數(shù)據(jù)均以三字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)（MCS51標(biāo)準(zhǔn)）形式出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上。
8、其它操作
（1）泵起動
按泵起動鍵前，必須先將即將工作泵的流速設(shè)定好后再將泵的工作方式設(shè)定完，然后起動泵，泵才能產(chǎn)生動作
（2）反轉(zhuǎn)換
泵的電機(jī)正轉(zhuǎn)時，泵處于增壓或出液狀態(tài)，反轉(zhuǎn)時處于退泵狀態(tài)，面板上左邊相應(yīng)的LED指示燈點(diǎn)亮，按下正反轉(zhuǎn)換鍵后，電機(jī)改變轉(zhuǎn)向，面板上相應(yīng)的指示燈也跟著改變狀態(tài)，zui下面狀態(tài)顯示也跟著變化。
（3）消音
當(dāng)泵內(nèi)的壓力超過設(shè)定壓力值時，機(jī)內(nèi)蜂鳴器會發(fā)出聲響，以提醒用戶注意，可以按一下消音鍵即可消除聲音，再按一下該鍵便可恢復(fù)原有狀態(tài)。
（4）系統(tǒng)較零
該鍵的設(shè)定是為了防止系統(tǒng)長時間工作后產(chǎn)生輸出電壓產(chǎn)生漂移而影響泵的精度而設(shè)置的。
（5）暫停功能
該鍵的設(shè)置是為了使用戶能在泵運(yùn)行時，處理緊急事件而設(shè)置的，按下該鍵，工作中的泵立即停止，再按一下該鍵原來停止的泵可恢復(fù)為工作狀態(tài)。
四、技術(shù)特征
1、提供系列化產(chǎn)品，用途廣泛，雙缸泵用于單相流體提供連續(xù)驅(qū)替，（一個缸用于抽吸和預(yù)增壓、另一個缸用于排送），雙缸泵還可選擇同時抽吸、排送方式。
2、自動控制和檢測泵的運(yùn)行壓力、流速、位置和流量信號，并通過液晶屏清晰地顯示，同時顯示運(yùn)行狀態(tài)。
3、控制系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，采用ATMEL公司產(chǎn)品89C52作為主處理器，輸入電路選用第四代自穩(wěn)零運(yùn)放以及12位A/D變換器組成壓力傳感器的變送電路。顯示器選用點(diǎn)陣字符液晶顯示器，顯示清晰直觀，所有參數(shù)都在液晶屏上清晰地顯示出來，泵的運(yùn)行狀態(tài)除可在液晶屏上顯示外，還可以LED發(fā)光管的形式上操作面板上顯示，對泵的所有操作都是通過鍵盤完成。
4、泵體加工精細(xì)，泵筒內(nèi)孔經(jīng)過研磨，采用活塞結(jié)構(gòu)，密封可靠，滾珠絲桿精密傳動，筒體選用1Cr18Ni9Ti材料，配有可拆缸端蓋，易于清洗和更換密封件。
5、控制電機(jī)選用精密稀土直流伺服力矩機(jī)組，體積小，轉(zhuǎn)矩大，重量輕，噪音低。
6、調(diào)節(jié)范圍寬，驅(qū)動器先用SC系列全數(shù)字直流脈沖寬伺服系統(tǒng)，該系統(tǒng)的功率驅(qū)動單元由新型GBT功率模塊構(gòu)成，以PWM方式，系統(tǒng)控制部分采用SC電流伺服模塊構(gòu)成高速電流內(nèi)環(huán)，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)成高精度速度閉環(huán)，系統(tǒng)速度環(huán)，具有很高的伺服精度，另外系統(tǒng)還設(shè)有電壓欠壓保護(hù)，過壓保護(hù)、電流保護(hù)、電機(jī)漏電保護(hù)，超溫保護(hù)、超載保護(hù)（報警）、失控保護(hù)、上下限位保護(hù)等。
7、雙泵換向平穩(wěn)、可靠、雙泵運(yùn)行具有自動跟蹤運(yùn)行壓力，可以使系統(tǒng)換向時，做到無壓力沖擊，平滑換向，保證系統(tǒng)的可靠性。
8、可根據(jù)用戶要求，不僅具有恒速功能，又可配備高精度壓力傳感器配備恒壓功能。