[發(fā)明專利]一種8421編碼可控流量高壓氣體壓力精確控制結構

在審

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• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN108958305A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 咸寶金;任大呈;張江橋;孫海濤;杜光宇;王萍;王慧龍;閆磊;姜祝;焦鑫鑫
• 申請（專利權）人: 北京航天計量測試技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 呂巖甲

1.一種8421編碼可控流量高壓氣體壓力精確控制結構，其特征在于：包括氣源入口(1)、入口壓力傳感器(2)、高壓連接管路(3)、出口壓力傳感器(4)、高壓輸出口(5)、4#節(jié)流孔板(6)、4#高頻電磁閥(7)、3#節(jié)流孔板(8)、3#高頻電磁閥(9)、2#節(jié)流孔板(10)、2#高頻電磁閥(11)、1#節(jié)流孔板(12)、1#高頻電磁閥(13)和控制器(14)；高壓連接管路(3)的兩端分別為氣源入口(1)和高壓輸出口(5)，氣源入口(1)處設置有入口壓力傳感器(2)，高壓輸出口(5)處設置有出口壓力傳感器(4)，高壓連接管路(3)上設置有4#高頻電磁閥(7)和4#節(jié)流孔板(6)，另外還設置有三組高頻電磁閥和節(jié)流孔板與4#高頻電磁閥(7)和4#節(jié)流孔板(6)并聯(lián)，分別為3#高頻電磁閥(9)和3#節(jié)流孔板(8)、2#高頻電磁閥(11)和2#節(jié)流孔板(10)、1#高頻電磁閥(13)和1#節(jié)流孔板(12)，控制器(14)通過控制4#高頻電磁閥(7)、3#高頻電磁閥(9)、2#高頻電磁閥(11)和1#高頻電磁閥(13)來調節(jié)流量和壓力。

2.根據(jù)權利要求1所述的8421編碼可控流量高壓氣體壓力精確控制結構，其特征在于：進行流量調節(jié)時，將介質氣源與氣源入口(1)連接，將試驗產(chǎn)品與高壓輸出口(5)連接，啟動控制器(14)，并設定調節(jié)目標標況流量，控制器(14)根據(jù)4#節(jié)流孔板(6)、3#節(jié)流孔板(8)、2#節(jié)流孔板(10)和1#節(jié)流孔板(12)的節(jié)流面積及氣源入口壓力計算控制編碼，發(fā)送4#高頻電磁閥(7)、3#高頻電磁閥(9)、2#高頻電磁閥(11)和1#高頻電磁閥(13)動作指令，調節(jié)過程中，控制器(14)根據(jù)入口壓力傳感器(2)及出口壓力傳感器(4)的變化實時調整控制編碼，實現(xiàn)高壓氣體流量穩(wěn)定控制。

3.根據(jù)權利要求1所述的8421編碼可控流量高壓氣體壓力精確控制結構，其特征在于：進行壓力調節(jié)時，將介質氣源與氣源入口(1)連接，將試驗產(chǎn)品與高壓輸出口(5)連接，啟動控制器(14)，并設定調節(jié)目標壓力，開始調壓時，控制器(14)根據(jù)調節(jié)目標壓力、入口壓力傳感器(2)和出口壓力傳感器(4)的檢測值計算控制編碼，當出口壓力傳感器(4)壓力為零時，控制編碼為0001，此時僅1#高頻電磁閥(13)動作，動作時間為高頻電磁閥最小響應時間T，在此過程中，氣體由高壓端流向低壓端，即由左側經(jīng)1#高頻電磁閥(13)和1#節(jié)流孔板(12)流向右側；控制器(14)通過出口壓力傳感器(4)的變化量和1#高頻電磁閥(13)動作時間T進行編碼計算，獲得閥組動作編碼，并對4#高頻電磁閥(7)、3#高頻電磁閥(9)、2#高頻電磁閥(11)和1#高頻電磁閥(13)發(fā)送動作指令，直至出口壓力傳感器(4)檢測值達到設定調節(jié)目標壓力，實現(xiàn)高壓氣體快速響應，無超調量控制。

4.根據(jù)權利要求3所述的8421編碼可控流量高壓氣體壓力精確控制結構，其特征在于：所述的控制器(14)控制閥組動作具體如下：第一步，1#高頻電磁閥(13)以高頻電磁閥最小響應時間T動作一次，此時數(shù)字編碼為0001，控制器(14)根據(jù)高壓輸出口(5)壓力變化進行數(shù)字編碼計算，獲取第二步閥組動作編碼；第二步，根據(jù)上一步計算獲取的閥組動作編碼，操作相應高頻電磁閥動作，一個掃描周期后，控制器(14)根據(jù)高壓輸出口(5)壓力變化進行數(shù)字編碼計算，獲取第三步閥組動作編碼；第N步，根據(jù)第(N-1)步計算獲取的閥組動作編碼，操作相應高頻電磁閥動作，一個掃描周期后，控制器(14)根據(jù)高壓輸出口(5)壓力變化進行數(shù)字編碼計算，獲取第(N+1)步閥組動作編碼；重復以上過程，直至高壓輸出口(5)壓力值達到調節(jié)目標壓力要求，此時數(shù)字編碼應為0000，調壓過程結束。