[發明專利]一種用于針型減壓閥的自動取樣控制器及其工作方法

在審

• 申請號: 202010412506.9
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111522276A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 孫冬梅
• 申請（專利權）人: 孫冬梅
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01N1/14
• 代理公司: 亳州速誠知識產權代理事務所(普通合伙) 34157
• 代理人: 劉佳

本發明提出了一種用于針型減壓閥的自動取樣控制器及其工作方法，其技術要點是：終端通過溫度、流量、壓力三組采集電路分別收集溫度信號、流量信號與壓力信號；終端通過A/D采樣器將接收到的三組信號進行模數轉換，MCU處理器接收A/D采樣器輸入的三組數字信號，選擇其中的一組輸入作為主要控制模型，輔以另兩組輸入對閥執行元件進行閉環控制；MCU處理器對其中一組輸入信號進行處理，并進行自動控制，當該組輸入信號大于設定值，MCU處理器向閥執行元件相應的輸出閥針旋轉信號，MCU處理器將處理完畢的信號送向人機顯示屏顯示并進行數據交互，可人工根據顯示的反饋信號進行手動控制閥執行機構，提高水樣采集的精準度與適應度。

技術領域

本發明屬于分析配套設備處理領域，特別涉及一種用于針型減壓閥的自動取樣控制器及其工作方法。

背景技術

現實中的自動采樣技術包括氣液平衡的性質測定單元操作、模擬計算、工藝流程設計的基礎，對于采樣具有重要的研究意義。目前測定溶液體系氣液平衡的方法主要有定壓法和定溫法，定溫法是通過設定容器溫度，等到系統達到平衡后，讀取蒸汽壓數值并且測定氣相和液相組成，該方法的平衡時間較長，并且需要經過高真空低溫脫氣處理，附加設備較多，測定復雜；定壓法通過穩定調整釜內的壓力，當達到平衡時記錄溫度點并且測定體系的氣相和液相組成，該方法快速簡便，具有較高的準確度。

對于水體的采樣一般通過減壓閥進行多次的抽取采樣，減壓閥是通過調節，將出口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質本身的能量，使出口壓力自動保持穩定的閥門，常用于氣體或液體流量的調節。現有的減壓閥有直接作用式減壓閥、活塞式減壓閥以及薄膜式減壓閥等，這些減壓閥一般體積龐大且精度較低，在一些高精度要求的場合難以適用。如在水體采樣領域中，需要精確控制水體采樣量，這些減壓閥就難以適用。

因此，亟需一種新的技術方案，在結合現有減壓閥的檢測技術的基礎上，通過結合自動控制器集成一個自動采樣系統，選擇一種信號作為控制模型，對減壓閥驅動裝置進行閉環控制，從而提高水樣采集的精準度與適應度。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種可多維控制針型減壓閥的自動取樣控制器及其工作方法，其優點是該系統可采集壓力、流量、溫度信號，選擇以一種信號作為主要控制模型，輔以其它2種輸入，實現對減壓閥驅動裝置進行閉環控制，提高水樣采集的精準度與適應度。

本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的，一種用于針型減壓閥的自動取樣控制器，包括包括針型減壓閥、A/D采樣器、D/A轉換器、MCU處理器、閥執行元件、人機顯示屏和按鍵控制電路；

所述針型減壓閥與閥執行元件連接，所述A/D采樣器模擬信號輸入端與針型減壓閥連接；

所述A/D采樣器的數字信號輸出端和采樣時鐘輸入端分別與MCU處理器的數據端和時鐘輸出端相連；

所述MCU處理器的輸出數據端和控制端分別與D/A轉換器與閥執行元件連接，

所述MCU處理器與人機顯示屏和按鍵控制電路進行串口連接；

所述A/D采樣器包括三組采集電路輸入，分別采集溫度數據、流量數據與壓力數據。

本發明進一步設置為，所述流量采集電路采用渦輪傳感器，所述渦輪傳感器采集頻率信號轉換為流量數據。

本發明進一步設置為，所述壓力采集電路采用三線制電壓或二線制電流，作為硬件撥碼開關轉換。

本發明進一步設置為，所述溫度采集電路采用溫度傳感器。

本發明進一步設置為，所述閥執行元件為連接針型減壓閥的驅動電機，該驅動電機受MCU處理器的控制，包括自動控制模式與人工手動控制模式。

本發明進一步設置為，所述MCU處理器連接有2路報警開關量，分別為溫度、壓力輸入，用于檢測超限狀態并實現報警。