[發明專利]一種高精度氣體定量定壓供應裝置

有效

• 申請號: 201310722025.8
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103699160A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 王巍;向政;符浩;楊艷廣;董文平;尹永利;趙成堅;劉立濤;蔡曉佳;王公伯
• 申請（專利權）人: 北京航天時代光電科技有限公司
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種高精度氣體定量定壓供應裝置，其特征在于該裝置包括高精度可調壓無油空氣壓縮機（1）、節流閥（2）、壓力計（3）氣體質量流量計（4）和控制器（5）；空氣經空氣壓縮機(1)壓縮后通過氣體輸送軟管送至節流閥(2)；節流閥(2)將空氣壓縮機（1）壓縮后的氣體通過氣體輸送軟管送至壓力計(3)，壓力計(3)一路將氣體送至氣體質量流量計(4)，另一路將壓力計(3)采集來的氣體壓力信號通過信號線輸送給控制器(5)，氣體質量流量計(4)收到壓力計（3）輸送來的氣體一路輸出，另一路將氣體質量流量計(4)采集到的氣體流量值通過信號線輸送至控制器(5)，控制器(5)利用壓力計(3)采集到的氣體壓力信號反饋控制空氣壓縮機(1)的啟停，來實現輸出氣體壓力的控制，利用氣體質量流量計(4)采集到的氣體流量值采用數字PID控制方法反饋控制節流閥(2)的開度，以控制氣體流量；所述控制器(5)采用比較法控制氣體壓力，即將采集到的氣體壓力值與設定值進行比較，如果氣體壓力值大于或等于設定值，則控制器(5)發送指令讓空氣壓縮機(1)停止工作，如果氣體壓力值小于設定值，則控制器(5)發送指令讓空氣壓縮機(1)開始工作，以控制氣體壓力。?

2.根據權利要求1所述的一種高精度氣體定量定壓供應裝置，其特征在于所述控制器（5）對氣體流量控制方法如下:?

1)將氣體質量流量計(4)采集到得氣體實際流量值L_S(t)離散化得到氣體實際流量離散形式L_S(k)；?

2)利用步驟1)得到的氣體實際流量離散形式L_S(k)與設定流量值L_g(t)的離散形式L_g(k)通過計算式E(k)=L_S(k)-L_g(k)計算得到流量誤差E(t)的離散形式E(k)；?

3)利用步驟2)得到的流量誤差離散形式E(k)，采用數字PID控制方法反饋控制節流閥(2)的開度，控制方程如下：?

U(k)=K_PE(k)+K_I∑E(k)+K_DEC(k)?

式中U(k)為節流閥開度U(t)的離散形式，誤差微分項EC(k)由公式EC(k)=E(k)-E(k-1)計算得出，E(k-1)為上一次采集到的流量值，K_p為比例常數，K_I為積分常數，K_D為微分常數，k為大于1的整數。?