[發明專利]儀用高準確度二級串聯閉環穩壓氣體源

有效

• 申請號: 201210059162.3
• 申請日: 2012-03-08
• 公開（公告）號: CN102591373A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 李東升;沈小燕;李敏;尹健龍;崔廷
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于氣動技術領域，涉及一種儀用高準確度二級串聯閉環穩壓氣體發生裝置。

背景技術

精密氣壓的產生與控制技術在工業中的應用越來越廣泛，特別是應用于氣動設備的檢驗、校準和檢定的壓力標準裝置，對氣壓的控制穩定性和控制精度提出了越來越高的要求。例如在氣體靜壓系統中，氣源壓力是影響氣體靜壓系統氣膜振動的一個主要因素，即使采用大容量的儲氣罐，氣源的壓力還是處于變化狀態，成為氣膜產生氣固耦合的振動源，因此在研究過程中，必須要對壓力進行嚴格控制，減小氣壓波動。而在實際應用過程中各種干擾是不可避免的，氣體壓力也會隨外界干擾而不斷變化,因而為了滿足生產需求，氣壓調節與控制必不可少。氣壓控制是利用各種控制元件(閥、缸等)和控制器，組成控制回路，以進行自動控制，然而對于一些系統來說需要調節的流量較大，普通的控制調節裝置很難滿足較大流量情況下的氣壓穩定。

初步分析認為，采用多環節閉環控制的方法可提高供氣壓力的穩定性。在研究中，可通過建立數學模型對控制系統進行數字仿真，分析不同的參數對系統特性的影響方式和影響程度，確定最佳的相關參數，如系統的充氣時間常數、放氣時間常數、比例系數等。通過參數分析非確定合適的控制策略，以期實現穩定度高、準確度高的氣壓控制，儀用高準確度二級串聯閉環穩壓氣體源是一套可實現量程范圍內定值壓力的自動控制和實時數字顯示，并可與計算機進行通訊的壓力調節控制裝置。

發明內容

為克服氣源壓力的實時波動問題，本發明的目的在于提供一種高準確度的氣壓穩定裝置。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明包括氣源供給裝置、氣體凈化裝置、第一電/氣伺服閥、第二電/氣伺服閥、第一控制回路和第二控制回路。

氣源供給裝置提供的壓縮空氣首先經過氣體凈化裝置的作用，濾除水、油等雜質；后流經第一電/氣伺服閥進入第一控制回路，得到0.8Mpa的穩定壓力氣體；再經過第二電/氣伺服閥進入第二控制回路，得到人為設置壓力大小的穩定壓縮空氣，范圍在0.2Mpa～0.6Mpa之間。

所述第一控制回路包括儲氣罐、壓力傳感器、A/D模塊、D/A模塊和計算機；第一電/氣伺服閥安裝在儲氣罐的進氣口處，壓力傳感器通過螺紋連接安裝在第一儲氣罐的引壓管上，其敏感元件與儲氣罐內壓縮空氣相通；壓力傳感器的信號輸出端與A/D模塊的輸入端相連，A/D模塊的輸出端與計算機相連，計算機通過D/A模塊發送控制信號至第一電/氣伺服閥的信號輸入端。

所述第二控制回路與第一控制回路的結構完全相同，第一儲氣罐的出氣口與第二電/氣伺服閥的進氣口相接，進而連接控制第二控制回路；第二控制回路中的儲氣罐的出氣口即可連接所需的實驗設備。

本發明具有的有益效果是：本發明可以實時檢測儲氣罐中氣體的壓力大小，并通過閉環反饋將最終的氣壓波動控制在一個較小的閾值范圍內，以期在流量較大的情況下為后續實驗設備提供純凈、精密、穩定的氣源。

附圖說明

圖1是本發明系統原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，儀用高準確度二級串聯閉環穩壓氣體源，包括氣源供給裝置、氣體凈化裝置、兩個電/氣伺服閥、第一控制回路和第二控制回路。

氣源供給裝置提供的壓縮空氣首先經過氣體凈化裝置的作用，濾除水、油等雜質；后流經第一電/氣伺服閥進入第一控制回路，得到0.8Mpa的穩定壓力氣體；再經過第二電/氣伺服閥進入第二控制回路，得到人為設置壓力大小的穩定壓縮空氣。

第一控制回路包括儲氣罐、壓力傳感器、A/D模塊、D/A模塊和計算機；第一電/氣伺服閥安裝在儲氣罐的進氣口處，壓力傳感器通過螺紋連接安裝在第一儲氣罐的引壓管上，其敏感元件與儲氣罐內壓縮空氣相通；壓力傳感器的信號輸出端與A/D模塊的輸入端相連，A/D模塊的輸出端與計算機相連，計算機通過D/A模塊發送控制信號至第一電/氣伺服閥的信號輸入端。

第二控制回路與第一控制回路的結構完全相同，第一儲氣罐的出氣口與第二電/氣伺服閥的進氣口相接，進而連接控制第二控制回路；第二控制回路中的儲氣罐的出氣口即可連接所需的實驗設備。