混凝土泵实时排量计量方法和控制研究

摘要

本文介绍了三种新的混凝土泵实时排量计量方法，并对其计量原理，各自特点做了详细的阐述和比较，给出了每种计量方法的试验结果和对比分析，最后作者考虑采用第三种计量方案(压力信号导出实时泵送效率系数的方法)，并给出了第三种方案的系统设计思想和实现原理、软硬件系统结构，最后给出本系统实验结果和性能分析。　　本文共分为五章。　　第一章，绪论部分，主要介绍混凝土泵的发展历史、结构和工作原理、未来的发展方向、以及本课题的选题意义和主要研究内容。　　第二章，比较详细的介绍了混凝土在泵送过程中的流变力学理论，指出泵送各点压力在泵送过程中的变化和相关特性，为泵送计量系统的设计打下力学的理论基础。　　第三章，本章是本文的核心章节，介绍了三种新的混凝土泵计量方案，并阐述了每种方案的计量原理，实现方式，性能比较，试验结果分析。　　第四章，介绍了采用泵送压力信号导出实时泵送效率系数，实现混凝土泵实时计量的方法，系统结构，软硬件实现，最后给出试验结果和分析。　　第五章，介绍了混凝土泵整机控制技术的实现和系统仿真。　　第六章，全面总结本课题所做的工作，对进一步研究和应用前景做了展望。

目录

全文摘要

第一章绪论

摘要

1.1前言

1.2混凝土泵的发展简史

1.3混凝土泵的结构和工作原理

1.3.1简介

1.3.2液压系统及其工作原理

1.4泵送技术的发展方向

1.4.1混凝土泵高压大排量化

1.4.2液压系统集成化

1.4.3泵送实时计量和智能化控制技术

1.5本文的选题意义及主要研究内容

1.5.1选题意义

1.5.2主要研究内容

1.6本章小结

第二章泵送混凝土流动特性基础理论

摘要

2.1流变方程

2.2流变学原理在泵送混凝土中的应用

2.3泵送混凝土的流动特征[1]

2.4泵送混凝土在输送管中泵送压力的变化

2.5影响泵送压力损失的因素分析

2.6泵送混凝土的研究方法与测试手段

2.7本章小结

第三章混凝土泵实时计量方法和比较

摘要

前言

3.1基本数学物理模型和相关公式

3.2三种计量方法的比较研究的提出

3.3直接记录活塞行程次数的计量方法(方案一)

3.3.1方案一中计量原理和实现研究

3.3.2活塞动作液压控制方式和系统介绍

3.3.3方案一硬件设计简介

3.3.4方案一的试验和结果分析

3.4压力信号和位移信号相结合的计量方法(方案二)

3.4.1原理简介

3.4.2磁致式伸缩位移传感器

3.4.3光电轴角编码器

3.4.4方案二的试验和结果分析

3.5由泵送压力信号导出实时泵送方量的计量方法(方案三)

3.5.1压力信号获取的几个方案比较

3.5.2推导实时泵送系数β的算法研究

3.5.3方案三的试验和结果分析

3.6三个方案的比较

3.7本章小结

第四章泵送计量系统(方案三)的设计和实现

摘要

4.1泵送效率系数处理算法研究

4.2系统硬件组成

4.2.1模拟量和开关量输入接口

4.2.2数据采集系统的电气隔离

4.2.3干扰及其抑制措施

4.2.4输出通道逻辑电路

4.3本章小结

第五章混凝土泵整机控制的方案设计

摘要

前言

5.1整机控制策略

5.1.1自动反泵的实现策略

5.1.2高低压泵送状态切换的实现策略

5.2系统硬件组成和结构

5.3可编程控制器主控制结构

5.3.1三菱微型可编程控制器简介[12][13][14]

5.3.2 PLC控制端口定义

5.3.3部分软件梯形图程序

5.4测控系统

5.5实验小结

5.6本章小结

第六章总结与展望

6.1课题研究总结

6.2课题展望

参考文献

附录一已收录论文

附录二查新报告

致谢