[發明專利]一種高精度流體自動控壓裝置及其控壓方法

在審

• 申請號: 201910161443.1
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109709995A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 李勝斌;李和平;劉禮宇;劉慶友;林森
• 申請（專利權）人: 中國科學院地球化學研究所
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

1.一種高精度流體自動控壓裝置，其特征在于：包括并聯連接到壓力口（12）的氣體增壓管路系統和液體增壓管路系統，氣體增壓管路系統包括依次通過管道連接的氣瓶（1）、減壓閥（2）、比例調壓閥（3）、進氣閥（4）、截止閥（5）和氣切換閥（6），進氣閥（4）和截止閥（5）間管道上連接有兩并聯的一級40MPa電動氣體增壓缸（7），截止閥（5）和氣切換閥（6）間管道上連接有二級120MPa電動氣體增壓缸（14），液體增壓管路系統包括依次通過管道連接的水溶液容器（8）、進水截止閥（9）和水切換閥（10），進水截止閥（9）和水切換閥（10）間管道上連接有電動液體增壓缸（11），壓力口（12）連接的進液管道上設置有高壓傳感器（15）。

2.根據權利要求1所述的一種高精度流體自動控壓裝置，其特征在于：氣瓶（1）與減壓閥（2）間的管道上和減壓閥（2）與比例調壓閥（3）間的管道上均安裝有壓力表（13）。

3.根據權利要求1所述的一種高精度流體自動控壓裝置，其特征在于：壓力口（12）連接的進液管道上連接有泄壓閥（16）和高壓表（17），泄壓閥（16）和高壓表（17）位于水切換閥（10）和氣切換閥（6）之后的管道上。

4.根據權利要求1所述的一種高精度流體自動控壓裝置，其特征在于：兩一級40MPa電動氣體增壓缸（7）、二級120MPa電動氣體增壓缸（14）、電動液體增壓缸（11）和高壓傳感器（15）連接到控制器，控制器連接到人機交互模塊。

5.根據權利要求1-4任一所述的一種高精度流體自動控壓裝置的控壓方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

（1）當只往壓力容器內泵送高壓液體時，先打開進水截止閥（9），關閉水切換閥（10），電機帶動電動液體增壓缸（11）回退，從水溶液容器（8）中吸入常壓的液體，電動液體增壓缸（11）全部回退后，關閉進水截止閥（9）、氣切換閥（6）和泄壓閥（16），電機帶動電動液體增壓缸（11）前進，將液體泵送到壓力容器（12）中，通過壓力傳感器（15）測量管道壓力，并將壓力反饋給控制器，控制器根據壓力信號對電機進行控制，實現液體的增壓，當需要給壓力容器（12）降壓時，關閉進水截止閥（9）、氣切換閥（6）和泄壓閥（16），電機帶動電動液體增壓缸（11）后退，實現降壓；

（2）當只往壓力容器內泵送高壓氣體時，先打開進氣閥（4）和截止閥（5），關閉氣切換閥（6），電機帶動兩一級40MPa電動氣體增壓缸（7）回退，從氣瓶（1）中吸入氣體，兩一級40MPa電動氣體增壓缸（7）全部回退后，關閉進氣閥（4）、水切換閥（10）和泄壓閥（16），電機帶動兩一級40MPa電動氣體增壓缸（7）前進，將氣體泵送到壓力容器（12）中，當壓力超過40 MPa后，關閉截止閥（5），繼續用電機帶動二級120MPa電動氣體增壓缸（14）對管路進行加壓到100MPa，通過高壓傳感器（15）測量管道壓力，并將壓力反饋給控制器，控制器根據壓力信號對電機進行控制，實現氣體的增壓，當需要給壓力容器（12）降壓時，關閉截止閥（5）和泄壓閥（16），打開氣切換閥（6），電機帶動二級120MPa電動氣體增壓缸（14）后退，實現100MPa到40MPa范圍內的降壓，關閉泄壓閥（16），打開截止閥（5）和氣切換閥（6），電機帶動一級40MPa電動氣體增壓缸（7）后退，實現40MPa到0.1MPa的降壓；

（3）當需要對壓力容器中壓力進行獨立于溫度進行控制時，先進行步驟（1），當壓力容器達到設定溫度時，壓力容器內壓力等于水的飽和蒸氣壓，如果需要對壓力容器進行獨立于溫度進行控制時，進行步驟（2），即實現在同一溫度下壓力的升高。