一种压力控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种压力控制系统，属于气动控制技术领域。


背景技术：

2.气瓶是指在正常环境下可重复充气使用的承装永久性气体、液化气体或溶解气体的移动式压力容器。气瓶是一种承压设备，具有爆炸危险，且其承装介质一般具有易燃、易爆、有毒或强腐蚀等性质，一旦发生事故，会造成严重的后果。因此，气瓶的压力控制系统在人们的生活和生产中具有举足轻重的影响，必须掌握气瓶压力控制，让自己生活在一个安全的环境中，同时也使产业正常运转、正常生产。
3.目前，现有的压力控制系统采用阀导式气路模块的控制方式，在一个阀岛上集成多组调节阀与开关阀，每个调节阀事先设定好一个固定流量，由开关阀控制其打开或关闭，多组调节阀流量的叠加就是整个气路系统的输出，采用该控制方式的压力控制系统调压精度较低。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种压力控制系统，能够解决现有的压力控制系统调压精度较低的问题。
5.本实用新型提供了一种压力控制系统，包括控制单元以及与所述控制单元连接的压力调节单元、第一排压单元和出口测压单元；
6.所述压力调节单元连接在输气管道中，用于调节所述输气管道内的气体压力；
7.所述出口测压单元设置在所述压力调节单元出口侧的输气管道上，用于测量所述输气管道的出口端压力；
8.所述第一排压单元一端连接在所述压力调节单元与所述出口测压单元之间的输气管道中，另一端连接集气件；
9.所述控制单元用于根据所述出口端压力与目标压力的差值，控制所述压力调节单元和所述第一排压单元工作。
10.可选的，所述压力控制系统还包括入口测压单元，所述入口测压单元设置在所述压力调节单元出入口侧的输气管道上，用于测量所述输气管道的入口端压力。
11.可选的，所述压力调节单元包括压力精调子单元和压力粗调子单元；
12.所述压力精调子单元和所述压力粗调子单元并联设置；所述压力粗调子单元的调压速率大于所述压力精调子单元的调压速率。
13.可选的，所述压力控制系统还包括过滤单元，所述过滤单元设置在所述入口测压单元远离所述压力调节单元一侧的输气管道中。
14.可选的，所述压力控制系统还包括减压单元，所述减压单元设置在所述过滤单元与所述入口测压单元之间的输气管道中。
15.可选的，所述压力控制系统还包括第一开关阀与第二开关阀；
16.所述第一开关阀设置在所述入口测压单元远离所述压力调节单元一侧的所述输气管道中；
17.所述第二开关阀设置在所述出口测压单元远离所述压力调节单元一侧的所述输气管道中。
18.可选的，所述压力控制系统还包括第二排压单元，所述第二排压单元设置在所述第二开关阀远离所述出口测压单元一侧。
19.可选的，所述第二排压单元包括粗排子单元和精排子单元；所述粗排子单元和所述精排子单元的入口端均与所述第二开关阀出口端一侧的输气管道连接。
20.可选的，所述出口测压单元和/或所述入口测压单元为压力传感器。
21.可选的，所述第一排压单元、所述压力精调子单元和所述压力粗调子单元均为电磁阀压力调节器。
22.本实用新型能产生的有益效果包括：
23.本实用新型的压力控制系统根据出口端压力与目标压力的差值控制压力调节单元和第一排压单元单独工作或配合工作，从而实现对压力的精确调节，在同样的调节时间内有效地提高压力控制系统的调压精度；
24.本实用新型通过控制压力精调子单元和压力粗调子单元单独工作或组合工作，在同等的控制精度下有效的缩短压力控制系统的工作时间；
25.本实用新型通过过滤单元对进入输气管道的气体进行过滤，保证输入气体的洁净度，避免异物进入破坏减压单元和压力调节单元的精密设备；
26.本实用新型通过减压单元对输气管道输入端的压力进行调节，以达到压力调节单元的入口压力。
附图说明
27.图1为本实用新型实施例提供的一种压力控制系统的整体结构示意图。
28.部件和附图标记列表：
29.1、控制单元；2、压力调节单元；21、压力精调子单元；22、压力粗调子单元；3、第一排压单元；4、出口测压单元；5、入口测压单元；6、过滤单元；7、减压单元；8、第一开关阀；9、第二开关阀；10、第二排压单元；101、粗排子单元；102、精排子单元。
具体实施方式
30.下面结合实施例详述本实用新型，但本实用新型并不局限于这些实施例。
31.本实用新型实施例提供了一种压力控制系统，包括控制单元1以及与控制单元1连接的压力调节单元2、第一排压单元3和出口测压单元4。
32.压力调节单元2连接在输气管道中，用于调节输气管道内的气体压力。
33.出口测压单元4设置在压力调节单元2出口侧的输气管道上，用于测量输气管道的出口端压力。出口测压单元4可以为但不限于测压表、压力传感器等测压设备。本实施例中，出口测压单元4为压力传感器。
34.第一排压单元3一端连接在压力调节单元2与出口测压单元4之间的输气管道中，另一端连接集气件。集气件可以为集气筒、气体收集系统等。
35.控制单元1用于根据出口端压力与目标压力的差值，控制压力调节单元2和第一排压单元3工作。
36.具体的，压力调节单元2包括压力精调子单元21和压力粗调子单元22；
37.压力精调子单元21和压力粗调子单元22并联设置；压力粗调子单元22的调压速率大于压力精调子单元21的调压速率。
38.具体的，第一排压单元3、压力精调子单元21和压力粗调子单元22均为电磁阀压力调节器。其中，电磁阀压力调节器包括多个电磁阀，通过调整电磁阀的工作压力、电磁阀数量和电磁阀的通径来调节出口端压力，电磁阀为零压启动直动式电磁阀，电磁阀可以执行频繁开关动作，每秒开关次数不少于4次，使用寿命不少于10万次。
39.其中，控制单元1为plc控制器，其工作电压为24v，控制单元1通过脉冲控制的方法控制压力精调子单元21和压力粗调子单元22工作。
40.本实施例中，控制单元1具体用于：在出口端压力与目标压力的差值大于零时，控制排压单元工作，直至出口端压力与目标压力的差值等于零。
41.本实施例中，控制单元1还用于：根据目标压力获取精调压力范围；
42.当出口端压力位于精调压力范围之外时，控制压力粗调子单元22和压力精调子单元21同时工作，并间隔预设时间段后重新获取出口端压力，直至出口端压力位于精调压力范围内；
43.当出口端压力位于精调压力范围内时，控制压力精调子单元21单独工作，直至出口端压力达到目标压力。
44.具体的，精调压力范围为(1-a)*b～(1 a)*b；
45.其中，a为预设百分比，取值在10％～20％之间；b为目标压力。优选的，预设百分比为15％。
46.具体的，当出口端压力小于精调压力范围的下限值时，控制压力粗调子单元22和压力精调子单元21同时升压工作，并间隔预设时间段后重新获取出口端压力，直至出口端压力大于或等于精调压力范围的下限值。其中，间隔的预设时间段可以为1秒、2秒、5秒等，本实施例中，预设时间段取1秒。
47.当出口端压力大于或等于精调压力范围的下限值、且小于目标压力时，控制压力精调子单元21单独升压工作，直至出口端压力达到目标压力。
48.当出口端压力大于精调压力范围的上限值时，控制压力粗调子单元22和压力精调子单元21同时降压工作，并间隔预设时间段后重新获取出口端压力，直至出口端压力小于精调压力范围的上限值。
49.当出口端压力大于目标压力、且小于或等于精调压力范围的上限值时，控制压力精调子单元21单独降压工作，直至出口端压力达到目标压力。
50.控制单元1还用于控制压力精调子单元21和压力粗调子单元22的工作速度。
51.控制单元1还用于更改目标压力和/或预设百分比。
52.控制单元1还用于控制压力粗调子单元22单独工作。
53.例如：当预设百分比为15％，目标压力为1000时，精调压力范围为850～1150。当出口端压力小于850时，控制单元1控制压力粗调子单元22和压力精调子单元21同时升压工作，并间隔1秒后重新获取出口端压力，直至出口端压力大于或等于850。
54.当出口端压力大于或等于850、且小于1000时，控制压力精调子单元21单独升压工作，直至出口端压力达到1000。
55.当出口端压力大于1150，控制压力粗调子单元22和压力精调子单元21同时降压工作，并间隔1秒后重新获取出口端压力，直至出口端压力小于1150。
56.当出口端压力大于1000、且小于或等于1150，控制压力精调子单元21单独降压工作，直至出口端压力达到1000。
57.本发明其中一实施例中，当出口端压力大于目标压力、且小于或等于精调压力范围的上限值时，控制压力精调子单元21单独降压工作，同时控制第一排压单元3工作，排出多余的压力，直至出口端压力达到目标压力。
58.本发明另一实施例中，当出口端压力大于目标压力、且小于或等于精调压力范围的上限值时，控制压力精调子单元21单独降压工作，直至出口端压力达到目标压力。之后，间隔预设时间段后重新获取出口端压力，当出口端压力与目标压力的差值大于零时，控制第一排压单元3工作，直至出口端压力与目标压力的差值为零。
59.本实施例中，控制单元1、压力精调子单元21、压力粗调子单元22、第一排压单元3和出口测压单元4组成压力控制器。
60.出口测压单元4可以集成在压力控制器内部，也可以设置在压力控制器外部。当出口测压单元4设置在压力控制器内部时，压力控制器的最高精度能够达到0.05％；当出口测压单元4设置在压力控制器外部时，出口测压单元4为4-20ma/1-5vdc信号制或4-20ma/0-10vdc信号制的压力传感器。
61.本实施例的压力控制器的入口气源为干燥清洁的空气、氮气等非易燃易爆和腐蚀性气体，最大的入口压力为90mpa。控制单元1为plc控制器，其工作电压为24v，控制单元1通过脉冲控制的方法控制压力粗调单元2和压力精调单元3工作。当压力控制器的入口气源为易燃易爆或腐蚀性气体后，本实用新型的压力控制系统还需要进行防爆设计或防腐蚀设计。
62.为了精确测量进入压力调节单元2入口端一侧的输气管道的压力，压力控制系统还包括入口测压单元5，入口测压单元5设置在压力调节单元2出入口侧的输气管道上。其中，入口测压单元5可以为但不限于测压表、压力传感器等测压设备；本实施例中，入口测压单元5为压力传感器。
63.为了对进入输气管道的气体进行过滤，保证输入气体的洁净度，避免异物进入破坏减压单元7和压力调节单元2的精密设备，压力控制系统还包括过滤单元6，过滤单元6设置在入口测压单元5远离压力调节单元2一侧的输气管道中。其中，过滤单元6可以为过滤器；本实施例中，过滤器为10微米过滤器。
64.为了对输气管道输入端的压力进行调节，以达到压力调节单元2的入口压力，压力控制系统还包括减压单元7，减压单元7设置在过滤单元6与入口测压单元5之间的输气管道中。其中，减压单元7为减压阀。
65.为了控制压力调节单元2入口端一侧的输气管道的开启或关闭，压力控制系统还包括第一开关阀8，第一开关阀8设置在入口测压单元5远离压力调节单元2一侧的输气管道中。
66.为了控制压力调节单元2出口端一侧的输气管道的开启或关闭，压力控制系统还
包括第二开关阀9，第二开关阀9设置在出口测压单元4远离压力调节单元2一侧的输气管道中。
67.为了方便排出压力调节单元2出口端一侧的输气管道内多余的气体，压力控制系统还包括第二排压单元10，第二排压单元10设置在第二开关阀9远离出口测压单元4一侧。
68.第二排压单元10包括粗排子单元101和精排子单元102；粗排子单元101和精排子单元102的入口端均与第二开关阀9出口端一侧的输气管道连接，粗排子单元101的排放速率大于精排子单元102的排放速率。其中，粗排子单元101和精排子单元102均为排放阀。
69.本实用新型的压力控制系统根据出口端压力与目标压力的差值控制压力调节单元2和第一排压单元3单独工作或配合工作，从而实现对压力的精确调节，在同样的调节时间内有效地提高压力控制系统的调压精度；
70.本实用新型通过控制压力精调子单元21和压力粗调子单元22单独工作或组合工作，在同等的控制精度下有效的缩短压力控制系统的工作时间；
71.本实用新型通过过滤单元6对进入输气管道的气体进行过滤，保证输入气体的洁净度，避免异物进入破坏减压单元7和压力调节单元2的精密设备；
72.本实用新型通过减压单元7对输气管道输入端的压力进行调节，以达到压力调节单元2的入口压力。
73.以上，仅是本技术的几个实施例，并非对本技术做任何形式的限制，虽然本技术以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。