[發(fā)明專(zhuān)利]一種8421編碼可控流量高壓氣體壓力精確控制結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710367311.5
• 申請(qǐng)日: 2017-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108958305A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航天計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所;中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G05D16/20
• 分類(lèi)號(hào): G05D16/20
• 代理公司: 核工業(yè)專(zhuān)利中心 11007
• 代理人: 呂巖甲

本發(fā)明屬于壓力計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種8421編碼可控流量高壓氣體壓力精確控制結(jié)構(gòu)。高壓連接管路的兩端分別為氣源入口和高壓輸出口，氣源入口處設(shè)置有入口壓力傳感器，高壓輸出口處設(shè)置有出口壓力傳感器，高壓連接管路上設(shè)置有4#高頻電磁閥和4#節(jié)流孔板，另外還設(shè)置有三組高頻電磁閥和節(jié)流孔板與4#高頻電磁閥和4#節(jié)流孔板并聯(lián)，分別為3#高頻電磁閥和3#節(jié)流孔板、2#高頻電磁閥和2#節(jié)流孔板、1#高頻電磁閥和1#節(jié)流孔板，控制器通過(guò)控制4#高頻電磁閥、3#高頻電磁閥、2#高頻電磁閥和1#高頻電磁閥來(lái)調(diào)節(jié)流量和壓力。本發(fā)明在調(diào)節(jié)過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)高壓氣體流量控制穩(wěn)定，重復(fù)性好；壓力控制精度高，無(wú)超調(diào)量，響應(yīng)速度快。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于壓力計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種8421編碼可控流量高壓氣體壓力精確控制結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前，常見(jiàn)的自動(dòng)壓力調(diào)節(jié)方式為PID調(diào)節(jié)，由調(diào)節(jié)器將生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)的測(cè)量值與給定值進(jìn)行比較，得出偏差后根據(jù)一定的調(diào)節(jié)規(guī)律產(chǎn)生輸出信號(hào)推動(dòng)執(zhí)行器消除偏差量，使該參數(shù)保持在給定值附近或按預(yù)定規(guī)律變化。一般情況調(diào)節(jié)器輸出的是一個(gè)階躍控制信號(hào)來(lái)控制調(diào)節(jié)閥等執(zhí)行設(shè)備。為了使調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間快速，將比例積分微分相結(jié)合整定一個(gè)合理的參數(shù)來(lái)達(dá)到控制的目的。在調(diào)壓過(guò)程中，無(wú)論參數(shù)設(shè)置的多么合理，PID調(diào)節(jié)方式都會(huì)在調(diào)節(jié)過(guò)程達(dá)到設(shè)定值前經(jīng)歷一個(gè)振蕩過(guò)程，目標(biāo)壓力存在超調(diào)現(xiàn)象。當(dāng)被試驗(yàn)產(chǎn)品容積較小時(shí)，該超調(diào)現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。由于大多數(shù)情況被試驗(yàn)的設(shè)備內(nèi)都是由零壓力開(kāi)始增加的，在設(shè)定目標(biāo)壓力后，這時(shí)反饋信號(hào)值為零，比較偏差為最大值。于是調(diào)節(jié)器輸出很大，調(diào)節(jié)閥與其他執(zhí)行器此時(shí)會(huì)開(kāi)到最大開(kāi)度。然后反饋壓力有可能會(huì)快速上升，在瞬間就達(dá)到目標(biāo)壓力值。調(diào)節(jié)器輸出立即輸出為零，但是由于執(zhí)行器的響應(yīng)速度又達(dá)不到，反饋壓力快速上升，于是就會(huì)出現(xiàn)壓力超調(diào)。

在航天領(lǐng)域，某些產(chǎn)品在進(jìn)行氣密試驗(yàn)時(shí)，產(chǎn)品是不允許超壓的，否則會(huì)由于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成隱患，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。因此現(xiàn)有技術(shù)不能滿(mǎn)足某些航天產(chǎn)品試驗(yàn)需求，迫切需要新的高壓氣體壓力精確控制結(jié)構(gòu)來(lái)適應(yīng)新的試驗(yàn)需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種8421編碼可控流量高壓氣體壓力精確控制結(jié)構(gòu)，可有效避免系統(tǒng)超壓，并且具有調(diào)壓精度高，響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

一種8421編碼可控流量高壓氣體壓力精確控制結(jié)構(gòu)，包括氣源入口、入口壓力傳感器、高壓連接管路、出口壓力傳感器、高壓輸出口、4#節(jié)流孔板、4#高頻電磁閥、3#節(jié)流孔板、3#高頻電磁閥、2#節(jié)流孔板、2#高頻電磁閥、1#節(jié)流孔板、1#高頻電磁閥和控制器；高壓連接管路的兩端分別為氣源入口和高壓輸出口，氣源入口處設(shè)置有入口壓力傳感器，高壓輸出口處設(shè)置有出口壓力傳感器，高壓連接管路上設(shè)置有4#高頻電磁閥和4#節(jié)流孔板，另外還設(shè)置有三組高頻電磁閥和節(jié)流孔板與4#高頻電磁閥和4#節(jié)流孔板并聯(lián)，分別為3#高頻電磁閥和3#節(jié)流孔板、2#高頻電磁閥和2#節(jié)流孔板、1#高頻電磁閥和1#節(jié)流孔板，控制器通過(guò)控制4#高頻電磁閥、3#高頻電磁閥、2#高頻電磁閥和1#高頻電磁閥來(lái)調(diào)節(jié)流量和壓力。

進(jìn)行流量調(diào)節(jié)時(shí)，將介質(zhì)氣源與氣源入口連接，將試驗(yàn)產(chǎn)品與高壓輸出口連接，啟動(dòng)控制器，并設(shè)定調(diào)節(jié)目標(biāo)標(biāo)況流量，控制器根據(jù)4#節(jié)流孔板、3#節(jié)流孔板、2#節(jié)流孔板和1#節(jié)流孔板的節(jié)流面積及氣源入口壓力計(jì)算控制編碼，發(fā)送4#高頻電磁閥、3#高頻電磁閥、2#高頻電磁閥和1#高頻電磁閥動(dòng)作指令，調(diào)節(jié)過(guò)程中，控制器根據(jù)入口壓力傳感器及出口壓力傳感器的變化實(shí)時(shí)調(diào)整控制編碼，實(shí)現(xiàn)高壓氣體流量穩(wěn)定控制。