[發明專利]用于流體的脈沖輸送的流體控制系統和輸送流體脈沖的方法

有效

• 申請號: 201980011115.1
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN111670420B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 丁軍華;M·勒巴塞伊;G·希爾
• 申請（專利權）人: 萬機儀器公司
• 主分類號: G05D7/06
• 分類號: G05D7/06;G01F1/34
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 師瑋;王小東

1.一種用于流體的脈沖輸送的流體控制系統，所述流體控制系統包括：

流道；

隔離閥，所述隔離閥發起和終止來自所述流道的流體脈沖；以及

質量流量控制器MFC，所述質量流量控制器包括對所述流道中的流體流量進行控制的控制閥、對所述流道中的流量進行測量的流量傳感器以及專用控制器，所述專用控制器基于來自所述流量傳感器的反饋來對通過所述控制閥的流體流量進行控制，所述專用控制器連接至所述隔離閥以對所述隔離閥的開關進行控制以發起和終止所述脈沖，從而對在所述流體脈沖期間輸送的流體質量進行控制，其中，所述專用控制器被配置成根據i)所測量的流量、ii)所述流體脈沖的開始時間以及iii)所述流體脈沖的停止時間，來確定所輸送的流體的估計摩爾數，并且其中，所述專用控制器被配置成基于所輸送的流體的所述估計摩爾數，對通過所述控制閥的流量和所述隔離閥的開關進行控制。

2.根據權利要求1所述的流體控制系統，其中，所述專用控制器在由所述隔離閥發起和終止的所述脈沖期間對通過所述控制閥的所述流體流量進行控制。

3.根據權利要求1所述的流體控制系統，其中，所述流量傳感器包括：

限流器，所述限流器處于所述流道內并且被設置在所述控制閥與所述隔離閥之間；

上游壓力傳感器，所述上游壓力傳感器被配置成在所述控制閥與所述限流器之間的上游位置處對所述流道中的上游壓力進行檢測；以及

下游壓力傳感器，所述下游壓力傳感器被配置成在所述限流器與所述隔離閥之間的下游位置處對所述流道中的下游壓力進行檢測，所述流量傳感器基于所述上游壓力和所述下游壓力對流量進行測量。

4.根據權利要求3所述的流體控制系統，其中，所述專用控制器被配置成基于對在所述流體脈沖期間輸送的所述流體質量的計算，關閉所述隔離閥。

5.根據權利要求3所述的流體控制系統，其中，所述專用控制器被配置成基于對殘余流量和所測量的流量的確定，確定所輸送的流體的所述估計摩爾數。

6.根據權利要求5所述的流體控制系統，其中，所述專用控制器被配置成接收與所述上游壓力相對應的上游壓力信號和與所述下游壓力相對應的下游壓力信號，并且根據i)所述下游壓力和ii)所述限流器與所述隔離閥之間的死區容積，將所述殘余流量確定為

其中，V_d2是所述限流器與所述隔離閥之間的所述死區容積，并且P_d是所述下游壓力。

7.根據權利要求5所述的流體控制系統，其中，所述專用控制器被配置成根據下式來確定所輸送的流體的所述估計摩爾數：

其中，Δn是所述估計摩爾數，Q_m是由所述流量傳感器測量的流量，V_d2是所述限流器與所述隔離閥之間的死區容積，P_d是所述下游壓力，t₁是所述脈沖的開始時間，并且t₂是所述脈沖的停止時間。

8.根據權利要求3所述的流體控制系統，其中，所述流量是根據所述上游壓力、所述下游壓力及所述流體的一個或更多個特性測量出的。

9.根據權利要求8所述的流體控制系統，其中，所述流體的一個或更多個特性包括分子量MW和比熱比γ。

10.根據權利要求8所述的流體控制系統，所述流體控制系統還包括：溫度傳感器，所述溫度傳感器被配置成對所述流道中的流體的溫度進行測量，并且其中，所述流量還是根據所述流體的溫度測量出的。

11.根據權利要求1所述的流體控制系統，其中，所述專用控制器被配置成接收來自主機控制器的控制信號，所述控制信號包括所述流體的標識、所述流體脈沖的希望摩爾數以及所述流體脈沖的持續時間。