[發明專利]一種大空間環境模擬試驗室壓力控制系統及其控制方法

無效

• 申請號: 201010603570.1
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102023654A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 黃勇;李瑩;王浚
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 周長琪

1.一種大空間環境模擬試驗室壓力控制系統，包括大空間環境模擬試驗室，其特征在于：還包括主抽真空泵、維持真空泵、止回閥A、止回閥B、主抽真空泵自動閥門、維持真空泵自動閥門、自動閥、抽氣管道、排氣管道、自動補氣閥、手動補氣閥、真空表A、真空表B、自動放氣閥、過濾器、手動放氣閥、PLC控制設備；

其中，大空間環境模擬試驗室上通過管路連接有手動放氣閥、自動放氣閥與真空表A，自動放氣閥與過濾器連接；大空間環境模擬試驗室上還通過抽氣管道依次連接有真空表B、自動閥、手動補氣閥以及自動補氣閥；自動閥與手動補氣閥之間的抽氣管道上分別通過管路并聯有主抽真空泵與維持真空泵；主抽真空泵與維持真空泵通過管路與排氣管道相連；每個主抽真空泵與抽氣管道間的管路上依次設置有止回閥A與主抽真空泵自動閥門；維持真空泵與抽氣管道間的管路上依次設置有止回閥A與維持真空泵自動閥門；PLC控制設備通過數據線與止回閥A、止回閥B、自動補氣閥、自動放氣閥、主抽真空泵、維持真空泵、真空表A、真空表B、主抽真空泵自動閥門、維持真空泵自動閥門、自動閥相連；

所述大空間環境模擬試驗室中的空氣經主抽真空泵抽吸后，由排氣管道排出大空間環境模擬試驗室外，實現大空間環境模擬試驗室內的快速降壓；通過止回閥A與止回閥B防止氣體回流；抽氣管道中的氣流量通過主抽真空泵自動閥門控制，實現抽氣管道的切斷或接通；主抽真空泵所在氣路的開關及流量大小由維持真空泵自動閥門控制；在主抽真空泵抽氣完畢停機后，通過維持真空泵保持補氣量和抽氣量的動態平衡，維持大空間環境模擬試驗室內的低氣壓環境和真空度值的穩定；維持真空泵所在氣路的開關及流量大小由自動閥控制；大空間環境模擬試驗室中的補氣量通過自動補氣閥控制；進入大空間環境模擬試驗室內空氣中的雜質通過過濾器去除；在試驗完成后通過自動放氣閥將外界空氣經過濾器過濾后抽吸進大空間環境模擬試驗室內，使大空間環境模擬試驗室內外壓力值達到平衡；通過手動補氣閥手動對大空間環境模擬試驗室進行復壓；真空表B用來測量抽氣管道內的氣壓值，并向PLC控制設備輸入反饋信號；真空表A用來測量試驗室的氣壓值，并向PLC控制設備輸入反饋信號；PLC控制設備用來控制主抽真空泵、維持真空泵、止回閥A、止回閥B、主抽真空泵自動閥門、維持真空泵自動閥門、自動閥、抽氣管道、排氣管道、自動補氣閥、真空表A、真空表B以及自動放氣閥的開啟或關閉。

2.如權利要求1所述一種大空間環境模擬試驗室壓力控制系統，其特征在于：所述主抽真空泵至少為一個。

3.如權利要求1所述一種大空間環境模擬試驗室壓力控制系統，其特征在于：所述主抽真空泵采用高轉速的真空泵。

4.如權利要求1所述一種大空間環境模擬試驗室壓力控制系統，其特征在于：所述維持真空泵采用低轉速的真空泵。

5.如權利要求1所述一種大空間環境模擬試驗室壓力控制系統，其特征在于：所述大空間環境模擬試驗室內徑大于10m。

6.如權利要求1所述一種大空間環境模擬試驗室壓力控制系統，其特征在于：所述大空間環境模擬試驗室內徑為22m。

7.基于權利要求1所述的一種大空間環境模擬試驗室壓力控制系統的壓力控制方法，其特征在于：通過以下步驟實現：

步驟一：PLC控制設備初始化；

開啟PLC控制設備電源后，通過外部PC機上設定本次實驗模擬的真空度；

步驟二：檢測真空表A與真空表B是否正常；

真空表A和真空表B向PLC設備發送數字信號，若沒有收到這真空表A或真空表B的數字信號，PLC設備報警；否則直接進行步驟三；

步驟三：檢測大空間環境模擬試驗室內真空度是否正常；

通過真空表A測得的大空間環境模擬試驗室內的真空度的值發送給PLC控制設備，若大空間環境模擬試驗室內真空度的值與正常大氣壓值相同，則表明大空間環境模擬試驗室內真空度正常；否則，PLC控制設備報警；此時通過手動補氣閥對大空間環境模擬試驗室內進行復壓，直到真空表A測得的真空度的值與正常大氣壓值相同；

步驟四：開始對大空間環境模擬試驗室內部抽氣降壓；

通過PLC控制設備開啟主抽真空泵自動閥門、維持真空泵自動閥門、自動閥，并同時開啟主抽真空泵和維持真空泵，且通過PLC控制設備控制閥門的開度，從而控制抽氣量；

步驟五：當大空間環境模擬試驗室內真空度達到步驟一中設定的值，則PLC控制設備關閉主抽真空泵并調節維持真空泵自動閥門及自動補氣閥的開度，使補氣量與維持真空泵抽氣量保持平衡，直至試驗結束；

步驟六：對大空間環境模擬試驗室進行復壓；

實驗結束后，PLC打開自動放氣閥，外界空氣經過濾器過濾及自動放氣閥，被抽吸進入大空間環境模擬試驗室內，直到大空間環境模擬試驗室內外壓力值達到平衡，關閉自動放氣閥；若自動放氣閥出現故障，則通過開啟手動放氣閥，對大空間環境模擬實驗室內部進行復壓。