一种基于PLC的中空纤维超滤膜截留率检测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106807245A(43)申请公布日2017.06.09(21)申请号201510873254.9(22)申请日2015.12.02(71)申请人富强地址110179辽宁省沈阳市浑南新区世纪路3号21世纪大厦C栋27层(72)发明人富强(51)Int.Cl.B01D61/22(2006.01)B01D65/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种基于PLC的中空纤维超滤膜截留率检测装置(57)摘要一种基于PLC的中空纤维超滤膜截留率检测装置，由检测部分和控制部分构成。解决了目前中空纤维超滤膜截留率检测装置自动化程度低，切换过程存在污染、手动调节不确定度大、难以定量控制分离条件的问题。该检测装置功能完善，改进了以往检测装置存在的缺点。以s7—200系列PLC作为主控制器、以触摸屏作为人机界面，实现了实验过程的可控和可视。检测装置设计首先对工作原理进行了分析，然后对控制系统的软硬件进行了相关设计。由于恒定压差和流速的调节过程存在多变量耦合现象，故设计了模糊控制器对其进行调节并获得了满意的动静态性能。CN106807245ACN106807245A权利要求书1/1页1.一种基于PLC的中空纤维超滤膜截留率检测装置，由检测部分和控制部分构成；可实现0.05～0.15MPa连续可调平均跨膜压差，调节步长优于0.01MPa；保持恒定平均跨膜压差的前提下，调节步长优于0.01In/s；测试液温度在20～50℃内可调，调节步长优于0.1℃；还具有“恒定压差和流速”的自动调节功能。2.根据权利要求1所述的基于PLC的中空纤维超滤膜截留率检测装置，其特征是所述的检测部分由中空纤维超滤膜组件、恒温储液槽、蠕动泵、缓冲罐、压力传感器、涡轮流量计、质量流量计、手动阀门、泄压阀、三通电磁阀、常开电磁阀、常闭电磁阀、电动调节阀等构成；该检测装置所有管路和零部件均选用食品级不锈钢316或高强度塑料作为材质，以保证化学清洗对整个系统无解析。3.根据权利要求1所述的基于PLC的中空纤维超滤膜截留率检测装置，其特征是所述的控制部分选择的控制主机为7—200系列PLC中的CPU224，模拟量扩展模块为EM231、EM232、EM235，人机界面为Smartl000IE。4.根据权利要求1所述的基于PLC的中空纤维超滤膜截留率检测装置，其特征是所述的温度调节通过恒温储液槽实现。5.根据权利要求1所述的基于PLC的中空纤维超滤膜截留率检测装置，其特征是所述的平均跨膜压差和膜面流速通过调节蠕动泵流量和电动调节阀开度实现。6.根据权利要求1所述的基于PLC的中空纤维超滤膜截留率检测装置，其特征是所述的恒定压差和流速是指在如下功能：触摸屏上设定平均跨膜压差和膜面流速，然后动作蠕动泵流量和E7、E8开度使实际平均跨膜压差和流速达到设定值。2CN106807245A说明书1/3页一种基于PLC的中空纤维超滤膜截留率检测装置技术领域[0001]本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种基于PLC的中空纤维超滤膜截留率检测装置。背景技术[0002]20世纪80年代初，我国开始研究中空纤维超滤膜。中空纤维超滤膜以其单位容积膜面积大、无支承体、易于控制质量等优点而得到深入研究和广泛应用。截留率是表征中空纤维超滤膜分离性能的重要指标。通过调研，市场上销售的中空纤维超滤膜产品检验指标中，截留率检验比率高达65％；同时，膜生产厂家希望第三方权威机构检验的指标中，截留率检验比例也达到55％。国家海洋标准计量中心是检测液体分离膜的第三方权威机构，本课题是该中心“中空纤维超滤膜性能检测技术平台研发项目”中的一部分，旨在设计一套功能完善、自动化程度高、可定量控制分离条件的中空纤维超滤膜截留率检测装置。这对促进我国中空纤维超滤膜产业健康发展和参与市场竞争具有重要意义旧。发明内容[0003]本发明的目的是针对目前中空纤维超滤膜截留率检测装置自动化程度低，切换过程存在污染、手动调节不确定度大、难以定量控制分离条件的问题，设计了一种基于PLC的中空纤维超滤膜截留率检测装置。[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于PLC的中空纤维超滤膜截留率检测装置由检测部分和控制部分构成。可实现0.05～0.15MPa连续可调平均跨膜压差，调节步长优于0.01MPa；保持恒定平均跨膜压差的前提下，膜面流速在0.05—0.6—n/s内线性可调，调节步长优于0.01In/s；测试液温度在20～50℃内可调，调节步长优于0.1℃；还具有“恒定压差和流速”的自动调节功能。[0005]所述的检测部分由中空纤维超滤膜组件、恒温储液槽、蠕动泵、缓冲罐、压力传感器、涡轮流量计、质量流量计、手动阀门、泄压阀、三通电磁阀、