[發明專利]一種氣體流量無級調節裝置

有效

• 申請號: 201611030270.2
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN106525376B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 何清;晉榮超;彭毅;章榮平;張平濤;雷振華;岳大鴻;趙燦陽
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心低速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00;G05D7/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 詹永斌

本發明公開一種氣體流量無極調節裝置，包括進氣管和出氣管，進氣管與出氣管之間通過十六組數字閥連接，所述每一組數字閥包括文氏管和電磁閥，所述十六組數字閥的閥位按文氏管的喉道面積按照二進制遞增排列；所述文氏管與電磁閥之間通過連接管連接，在相鄰的兩個二進制閥位之間增加一個喉道面積為這兩個閥位文氏管喉道面積均值的半位閥位。本發明中的技術有效解決了數字組合閥流量值分布不連續、某些流量目標點控制振蕩的難題，增強試驗安全性和提高試驗效率。

技術領域

本發明屬于風洞試驗中的氣體流量控制設備，具體為氣體流量無級調節裝置。

背景技術

風洞試驗中使用數字組合閥對氣體流量進行高精度控制。數字組合閥是一種組合式流量調節閥，每路數字組合閥由一個不同尺寸的文氏管及對應流量系數的電磁閥組成。文氏管喉道面積按照二進制排列，即數字組合閥的1#閥位的文氏管喉道面積為最小，2#閥位的文氏管喉道面積是1#的2倍，3#閥位的文氏管喉道面積是1#的4倍，……。數字組合閥的各閥位有開/關兩種狀態。數字組合閥工作原理是利用電磁閥的開關控制不同喉道的文氏管的流量，而這些文氏管流量的組合就構成試驗所需的氣體流量。

數字組合閥理論上認為是以二進制最小步進量連續調節，但受文氏管的實際加工精度限制，流量值分布不連續，部分流量值無法實現；同時數字組合閥調節具有繼電器特性,流量系數不同的電磁閥開啟和關閉的時間不同, 對于某一些流量給定目標值，會出現喉道較大的閥位頻繁開啟/關閉，造成控制振蕩，不能滿足試驗要求。

如能設計構造一種新型數字組合閥，有效解決流量值分布不連續，避免控制振蕩，增強試驗安全性和提高試驗效率。

發明內容

本發明的目的是在現有系統的基礎上建立一種新型的數字組合結構，有效解決流量值分布不連續，有效避免某些流量目標點的控制振蕩。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種氣體流量無極調節裝置，包括進氣管和出氣管，進氣管與出氣管之間通過十六組數字閥連接，所述每一組數字閥包括文氏管和電磁閥，所述十六組數字閥的閥位按文氏管的喉道面積按照二進制遞增排列；所述文氏管與電磁閥之間通過連接管連接，在相鄰的兩個二進制閥位之間增加一個喉道面積為這兩個閥位文氏管喉道面積均值的半位閥位。

在上述技術方案中，所述半位閥位設置在二進制閥位中的高位閥位，從第九組數字閥開始為所述高位閥位。

在上述技術方案中，在二進制閥位中的低位閥位中排列兩個或多個文氏管喉道面積相同的閥位進行冗余排列，第八組數字閥以下的為所述低位閥位。

在上述技術方案中，在二進制閥位中的低位閥位中增加半位閥位。

在上述技術方案中，每一組數字閥中的連接件相同的結構。

在上述技術方案中，不同尺寸的文氏管與連接件進行連接時，在文氏管于連接管之間設置有密封連接件。

在上述技術方案中，所述密封連接件包括套在文氏管上且在連接管內的多個密封墊圈，和設置在連接管外表面的鎖緊機構，利用鎖緊機構壓緊連接管與文氏管之間的密封墊圈使得文氏管與連接管密封連接。

在上述技術方案中，十六組數字閥中的任一組均可以更換不同喉道面積的文氏管，進行不同文氏管組合。

一種氣體流量無極調節裝置的氣體流量調節方法為：

控制氣體流量上升時，首先使用文氏管喉道面積最小的閥位，不夠用時再使用稍大的閥位；

控制氣體流量下降時，首先關閉文氏管喉道面積較小的閥位，當某個文氏管喉道面積較大的閥位之前的所有較小閥位全部關閉后仍然不滿足要求時才關閉該較大的閥位。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：