[發明專利]一種高超聲速風洞用切斷閥與總調壓閥的控制系統及方法

有效

• 申請號: 201511017725.2
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN105651482B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 陳良澤;李玉秋;馬利川;趙小運;沈逢京
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: G01M9/02
• 分類號: G01M9/02
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

本發明公開了一種高超聲速風洞用切斷閥和總調壓閥的控制系統，其中切斷閥和總調壓閥依次設置在高壓主進氣管路上，所述控制系統包括驅動管路系統和電氣控制系統。驅動管路系統包括氣體管路和液壓管路，氣體管路連接所述高壓主進氣管路引取高壓氣并驅動切斷閥和總調壓閥的聯動開啟或者關閉，液壓管路連通所述總調壓閥的油腔通過調節油腔壓力使總調壓閥閥后壓力保持穩定；電氣控制系統利用控制器采集所述氣體管路和液壓管路上的壓力數據，根據預設模式控制驅動管路系統的通斷來實現所述切斷閥和總調壓閥的自動開啟或者關閉，還能夠實現總調壓閥閥后壓力調節功能。

技術領域

本發明涉及一種切斷閥及總調壓閥控制系統，特別是一種用于高超聲速風洞高壓主進氣管路上的切斷閥開關控制和總調壓閥閥后壓力調節控制。

背景技術

在常規高超聲速風洞的高壓主進氣管路上，依次設置有切斷閥與總調壓閥。切斷閥用于快速開啟或關閉高壓氣源。總調壓閥是用于調節并穩定閥后壓力，對高壓主進氣進行減壓，以保證總調壓閥后二級調壓閥來流穩定，閥后壓力調節精度高。在以前的高超聲速風洞的控制系統中兩個閥門的控制系統是獨立進行設計，由操作人員手動操作閥門來實現。由于風洞每天試驗次數較多，操作強度大，而且極容易出錯。因此有必要將切斷閥與總調壓閥兩個閥門聯合進行控制系統設計，將它們的操作設計成自動方式，不僅保證試驗的可靠性，而且提高試驗效率，節省成本，而目前高超聲速風洞還沒有這樣的自動化的控制系統。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種高超聲速風洞用切斷閥及總調壓閥控制系統，包括切斷閥及總調壓閥驅動管路部分和電氣控制部分。將可編程邏輯控制器PLC、液晶觸摸屏、Profibus-DP現場總線、電磁開關閥、電磁換向閥以及電液伺服閥引入到傳統的切斷閥及總調壓閥控制中，實現切斷閥和總調壓閥的聯動自動開啟或關閉，并按照預定程序進行總調壓閥閥后壓力調節。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種高超聲速風洞用切斷閥與總調壓閥的控制系統，其中所述切斷閥和總調壓閥依次設置在高壓主進氣管路上，其所述控制系統包括驅動管路系統和電氣控制系統。

驅動管路系統，其包括氣體管路和液壓管路，所述氣體管路連接所述高壓主進氣管路引取高壓氣并驅動所述切斷閥和總調壓閥的聯動開啟或者關閉，所述液壓管路連通所述總調壓閥的油腔通過調節油腔壓力使所述總調壓閥閥后壓力保持穩定；

電氣控制系統，其包括系統控制器，用于控制氣體管路通斷的電磁開關閥，用于控制第二管道和第三管道氣體流向的電磁換向閥以及用于控制所述液壓管路的電液伺服閥；所述系統控制器采集所述氣體管路和液壓管路上的壓力數據，根據預設模式控制所述電磁開關閥、電磁換向閥以及電液伺服閥的通斷來實現所述切斷閥和總調壓閥的自動開啟、關閉和壓力調節；

其中，所述氣體管路包括：

第一管道，其一端連接所述主高壓進氣管且引取高壓氣通入所述切斷閥和總調壓閥之間的管路；

第二管道，其一端連接所述主高壓進氣管且引取高壓氣通入所述切斷閥的關閉艙或者開啟艙；

第三管道，其引取所述主高壓進氣管的高壓氣通入所述總調壓閥的壓緊艙；

以及排氣管道，其分別連通所述切斷閥關閉艙或者開啟艙和所述總調壓閥的壓緊艙，用于排出所述切斷閥和總調壓閥壓緊艙內的高壓氣體。

優選的是，所述高超聲速風洞用切斷閥和總調壓閥的控制系統還包括：

超壓保護管路，其包括：

第四管道，其設置在所述第二管道和第三管道的進氣方向的上游。

安全閥，其串聯在所述第四管道上，用于當氣體管路中的壓力超過指定壓力后，自動放氣。