[發明專利]一種低壓相平衡實驗裝置的壓力控制系統及壓力控制方法

有效

• 申請號: 201810670908.1
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN109032199B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 李進龍;李佳書
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

1.一種低壓相平衡實驗裝置壓力控制系統的壓力控制方法，用于調節控制實驗系統的壓力，實驗系統頂部并聯有測壓口（10）和實驗系統出口（2），其特征在于：壓力控制系統包括壓力測量系統、壓力緩沖系統和壓力調節系統；所述壓力緩沖系統包括穩壓緩沖罐（1）、真空組件、增壓組件和放空組件，所述的穩壓緩沖罐（1）與實驗系統出口（2）經第一電磁閥（3-1）和第二節流調節閥（4-2）連接，所述的真空組件包括依次連接在穩壓緩沖罐（1）上對穩壓緩沖罐（1）內部進行降壓的第一節流調節閥（4-1）、第二電磁閥（3-2）和真空泵（5），所述的穩壓緩沖罐（1）與第二電磁閥（3-2）之間連接有與第一節流調節閥（4-1）并聯的閥門（4-4）；所述的增壓組件包括對穩壓緩沖罐（1）內部進行補壓的依次連接的壓力源（6）、減壓閥（7）、第三電磁閥（3-3）和第三節流調節閥（4-3），穩壓緩沖罐（1）連接在第三節流調節閥（4-3）后；所述的放空組件包括連接在穩壓緩沖罐（1）頂部的放空口（8）；所述的壓力測量系統包括分別連接在測壓口（10）上和穩壓緩沖罐（1）上的壓力傳感器（9），所述壓力傳感器（9）與壓力調節系統連接；所述的壓力調節系統包括電源、控制器、繼電器和無線網絡控制模塊，所述電源與繼電器線路連接，所述第一節流調節閥（4-1）、第二節流調節閥（4-2）、第三節流調節閥（4-3）分別對應連接有繼電器并由繼電器控制開關；所述的控制器通過無線網絡控制模塊無線連接并控制壓力測量系統和壓力緩沖系統；所述的壓力測量系統還包括數模轉換塊和壓力數顯表，所述壓力傳感器（9）后依次連接有數模轉換塊和壓力數顯表，所述壓力傳感器（9）檢測的電流信號經數模轉換塊轉換為數值信號并經壓力數顯表與壓力調節系統連接；

上述壓力控制系統包括如下控制方法：

A、檢查各閥門和節流調節閥的閥位狀態，關閉所有閥門，實驗系統準備就緒，開始實驗；

B、啟動壓力調節系統；

C、打開真空泵（5）后逐漸打開閥門，對穩壓緩沖罐（1）抽真空；

D、待穩壓緩沖罐（1）壓力接近壓力目標值，緩慢打開第二節流調節閥（4-2），使實驗系統內的壓力與穩壓緩沖罐（1）內壓力平衡；

E、待實驗系統壓力接近目標值（≤1kPa）后，關閉閥門后緩慢調節第一節流調節閥（4-1），使穩壓緩沖罐（1）壓力緩慢變化，注意穩壓緩沖罐（1）上壓力傳感器（9）的儀表顯示；

F、稍增加第三節流調節閥（4-3）的閥位，根據增壓速率進行調節；

G、在自動控制系統的控制下，當穩壓緩沖罐（1）內壓力大于設定值，第二電磁閥（3-2）打開；當穩壓緩沖罐（1）內壓力小于設定值，第二電磁閥（3-2）關閉，第三電磁閥（3-3）打開；當測壓口（10）壓力傳感器（9）的壓力超出目標值范圍，即打開第一電磁閥（3-1）；

H、根據系統運行情況，調節第一節流調節閥（4-1）、第二節流調節閥（4-2）、第三節流調節閥（4-3）的開度，使系統壓力保持穩定。

2.如權利要求1所述的一種低壓相平衡實驗裝置壓力控制系統的壓力控制方法，其特征在于：所述的壓力傳感器（9）測量范圍為絕壓0kPa至100kPa。

3.如權利要求1所述的一種低壓相平衡實驗裝置壓力控制系統的壓力控制方法，其特征在于：所述的穩壓緩沖罐（1）與實驗系統主體容積之比范圍為5:1至10:1。

4.如權利要求1所述的一種低壓相平衡實驗裝置壓力控制系統的壓力控制方法，其特征在于：所述的真空泵（5）極限壓力小于等于10^-3Pa。

5.如權利要求1所述的一種低壓相平衡實驗裝置壓力控制系統的壓力控制方法，其特征在于：所述的電源電壓設定為直流24V。