調節氣壓的方法
2023-12-01 16:22:51
專利名稱：調節氣壓的方法
技術領域：
本發明涉及一種調節氣壓的方法，主要應用於靜態調壓測試中對氣壓源的壓力調 節。
背景技術：
現有技術中的靜態調壓測試中對氣壓源的壓力調節方法如圖1所示，氣容(氣體 容器)Pl是測試系統中需要保持穩定壓力的裝置，氣容Pl通過電磁閥K與氣容P2相通(P2 與Pl之間存在壓力差)，電磁閥K的通斷用一定佔空比的電脈衝信號進行控制。其工作原 理是，當氣容Pl的工作氣壓值高於需要的壓力值時(該壓力值高於P2中的氣壓)，接通電 磁閥K的控制電脈衝使電磁閥K間歇開關，電磁閥K開時，氣容Pl與氣容P2導通，氣容Pl 的氣壓降低，以此達到調節氣壓的目的。上述調節氣壓的方法存在的缺點是，在電磁閥K導 通的時間內，氣容Pl的氣壓降低幅度(氣壓變化)較大，使得氣容Pl的氣壓波動較大，不 能達到微調的效果，影響了系統的壓力控制精度。圖2為Pl的變化速率與電磁閥導通佔空 比的關係，其中電磁閥的切換周期為lOmms。從圖2可以看出，在電脈衝的佔空比為14%的 情況下，壓力隨時間的變化率為lKPa/s。且當控制脈衝佔空比小於14%後，壓力變化率為 O。因此，電磁閥一次動作可控制的壓力最小變化量大致為lOI^a。
發明內容
本發明的目的就是提供一種調節氣壓的方法，以解決現有技術存在的在電磁閥導 通的時間內，氣容Pi的氣壓降低幅度(氣壓變化)較大，使得氣容Pi的氣壓波動較大，不 能達到微調效果的問題。本發明的技術方案是包括需要保持恆壓狀態的氣容P1，其特徵在於所述的氣 容Pl通過三通電磁閥S分別與氣容P2和中間氣容P3相通，用一定佔空比的電脈衝信號控 制該電磁閥S的通斷，當氣容Pl的工作氣壓值高於需要的壓力值時，接通電磁閥S的控制 電脈衝使中間氣容P3在氣容Pl與氣容P2之間交替導通，使氣容Pl通過中間氣容P3與氣 容P2導通，以此達到微量調節氣壓的目的。本發明的優點是由於中間氣容的容量有限，電磁閥在每次導通能夠降低氣壓的 幅度大大減小，在電磁閥控制電脈衝為相同佔空比的情況下，該改進的方法比現有技術所 調節的系統氣容的氣壓變化幅度更微小，可降低幾十倍，從而實現高精度的壓力控制。採用 的裝置結構簡單，容易實施，效果非常明顯。
圖1是現有技術的調壓方式示意圖；圖2是氣容Pl的變化速率與電磁閥導通佔空比的關係曲線；圖3是本發明的調壓方式示意圖；圖4是採用本發明後的氣容Pl的變化速率與電磁閥導通佔空比的關係曲線。
具體實施例方式參見圖3和圖4，本發明一種調節氣壓的方法，包括需要保持恆壓狀態的氣容P1， 其特徵在於所述的氣容Pl通過三通電磁閥S分別與氣容P2和中間氣容P3相通，用一定 佔空比的電脈衝信號控制該電磁閥S的通斷，在工作時，電磁閥S —直在工作，是通過改變 電脈衝的佔空比來調節壓力P1，當氣容Pl的工作氣壓值高於需要的壓力值時，接通電磁閥 S的控制電脈衝使中間氣容P3在氣容Pl與氣容P2之間交替導通，使氣容Pl通過中間氣容 P3與氣容P2導通，而不是使氣容Pl直接與氣容P2導通，以此達到微量調節氣壓的目的。 本發明是採用閉環控制系統，通過壓力傳感器檢測氣容Pl的氣壓，壓力傳感器的壓力信號 通過控制器控制電磁閥S的電脈衝的佔空比。所述的電脈衝信號佔空比和中間氣容P3的容量根據氣容Pl的容量確定。P3的容 量與Pi成正比，與最小壓力變化量成反比。電脈衝信號佔空比與Pi壓力值同目標壓力值 的差成正比。電磁閥S為脈衝控制的三通電磁閥，一端通外部環境即氣容P2，一端接測試系統 的氣容P1，一端接中間氣容P3。當電磁閥S將氣容Pl與中間氣容P3接通時，氣容Pl的氣 壓降低，氣容P3的氣壓升高；若氣容P2與氣容P3相通，氣容P3的氣壓降低到氣容P2。重 復動作，使氣容Pl的壓力達到期望的壓力值。氣容P3的容積越小，氣容Pl的壓力變化越如圖4所示，氣容Pl的變化速率與電磁閥S導通佔空比的關係，其中電磁閥的 切換周期為lOmms。從圖4看出，採用本發明的方法後氣容Pl隨時間的變化幅度降低到 0. 04KPa/s,比圖2所示的現有技術的相同參數降低了 25倍。比較圖2與圖4，可清楚的看出，在使用相同電磁閥時，本發明的改進技術比現有 技術可得到更小的壓力控制量，從而實現高控制精度。
權利要求
1. 一種調節氣壓的方法，包括需要保持恆壓狀態的氣容P1，其特徵在於所述的氣容 Pl通過三通電磁閥S分別與氣容P2和中間氣容P3相通，用一定佔空比的電脈衝信號控制 該電磁閥S的通斷，當氣容Pl與P2間存在壓力差，而需要控制的目標壓力值介於此時Pl 與P2壓力值之間時，接通電磁閥S的控制電脈衝使中間氣容P3在氣容Pl與氣容P2之間 交替導通，使氣容Pl通過中間氣容P3與氣容P2導通，以此達到精確調節氣壓的目的。
全文摘要
一種調節氣壓的方法，包括需要保持恆壓狀態的氣容P1，其特徵在於所述的氣容P1通過三通電磁閥S分別與氣容P2和中間氣容P3相通，用一定佔空比的電脈衝信號控制該電磁閥S的通斷，當氣容P1的工作氣壓值高於需要的壓力值時，接通電磁閥S的控制電脈衝使中間氣容P3在氣容P1與氣容P2之間交替導通，使氣容P1通過中間氣容P3與氣容P2導通，以此達到微量調節氣壓的目的。本發明的優點是由於中間氣容的容量有限，電磁閥在每次導通能夠降低氣壓的幅度大大減小，在電磁閥控制電脈衝為相同佔空比的情況下，該改進的方法比現有技術所調節的氣壓變化幅度更微小，可降低幾十倍，從而實現高精度的氣壓控制。
文檔編號G05D16/20GK102081410SQ20091023799
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月26日 優先權日2009年11月26日
發明者孫天元 申請人:華信儀表(北京)有限公司