Arduino架构输油控制实验原型装置

　　这套原型装置面向小型流体输送管控的实验验证场景搭建，核心围绕油料输送过程的参数采集、通断控制、状态反馈功能做集成化设计，可用于教学实验、小型工况模拟、控制逻辑验证等场景，能够复现工业输油场景里的核心控制链路，帮设计者快速验证控制逻辑的可行性、管路布局的合理性，省去直接搭建工业级装置的试错成本。装置整体采用工业铝型材搭建承载框架，型材选用标准欧标40系列槽宽8mm规格，框架整体长宽高控制在800mm600mm1000mm范围内，底部预留100mm高度的支撑脚安装空间，可直接放置在标准实验工作台面上，不需要额外做地基固定，框架四周预留透明亚克力护板的安装槽位，既可以观察内部管路与元件的运行状态，也能避免实验过程中油料飞溅造成的污染。

　　框架上层布置立式圆柱形储液罐，罐体采用304不锈钢材质卷制焊接而成，罐体直径200mm，有效容积15L，顶部预留注油口与排气阀接口，底部通过法兰接头连接输送管路，罐体侧面预留液位传感器安装位，可实时采集罐内剩余油量数据，传输至控制单元做液位预警、缺料停泵的逻辑触发。管路系统采用硬管与快插接头组合的布置方式，垂直段采用不锈钢硬管做固定支撑，水平输送段串联流量传感器、电磁通断阀、手动调节阀，可分别实现流量数据采集、油路通断远程控制、流量大小手动校准的功能，管路所有接头处都预留密封件安装槽，装配时采用丁腈橡胶密封圈做静密封，可耐受常规矿物油料的腐蚀，避免长期运行出现渗漏问题。控制单元集成在框架正面的红色电控箱内，箱体采用1.

　　5mm厚冷轧钢板折弯喷涂制作，箱体尺寸为300mm400mm150mm，正面嵌入Arduino控制板的扩展接口、显示屏、操作按键，内部预留电源模块、信号采集模块、继电器模块的安装导轨位置，所有传感器的信号线都通过线槽规整排布接入电控箱，避免与管路交叉造成干涉。设计过程中优先考虑元件的拆装便利性，所有传感器、阀门都采用标准螺纹接口连接，不需要做特殊定制加工，更换不同量程的元件时可直接拆装替换；框架的型材连接采用标准角件与T型螺栓固定，不需要焊接作业，调整管路布局时可灵活松卸螺栓调整型材位置，适配不同的实验方案需求。装置底部预留动力泵的安装位，泵体采用卧式齿轮泵，通过减震垫固定在框架底部的安装板上，泵的进出口通过软管与管路连接，

　　可抵消泵运行时产生的振动，避免振动传递到框架上造成传感器检测数据漂移。在控制逻辑层面，这套原型可实现手动/自动两种控制模式切换，手动模式下可通过按键直接触发阀门通断、泵体启停，自动模式下可根据预设的流量阈值、液位阈值自动调整输送状态，同时将运行数据实时显示在正面的显示屏上，方便实验人员记录参数。考虑到实验场景的拓展性，框架侧面预留了额外的传感器安装孔位，后续可根据实验需求加装压力传感器、温度传感器、油品检测传感器等元件，不需要对整体框架做结构性改动；电控箱内也预留了30%的空余安装空间，可扩展额外的控制模块，实现更复杂的输油控制逻辑验证。整个装置的管路布局做了等电位处理，所有金属管路、罐体、框架都通过接地线连接到电控箱的接地端子上，避免油料输送过程中产生的静电积聚造成安全隐患，储液罐顶部的排气阀也做了防火防尘设计，适配油料实验的安全要求。