CN102720881A

CN102720881A - 气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统

Info

Publication number: CN102720881A
Application number: CN2012102066771A
Authority: CN
Inventors: 李武立; 李先辉
Original assignee: NINGBO XINGJIAN SPACE MANUFACTORY Inc
Current assignee: Star Arrow Technology Co ltd
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2032-06-19
Also published as: CN102720881B

Abstract

一种气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统：包括箱体、压力变送器以及设置在箱体上的中央控制单元、第一电磁放气阀和第一安装接头，第一安装接头安装有第一限流孔板，压力变送器连接在与气控膜片式高压大流量减压阀的低压腔出口端连接相通的管路上，第一电磁放气阀一端用于与气控膜片式高压大流量减压阀的控制腔连接相通，其另一端与第一安装接头连接相通，中央控制单元分别与压力变送器和第一电磁放气阀电连接。本发明的优点是：不但能够提高气控膜片式高压大流量减压阀的输出压力精度，而且能够有效保证气控膜片式高压大流量减压阀及工作管路安全。

Description

气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统

技术领域

本发明涉及一种流体压力控制系统，具体讲是一种气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统。

背景技术

现有的气控膜片式高压大流量减压阀，如图1所示，它一般包括阀体1’、活门2’、弹簧3’以及连接在阀体1’上的阀盖4’，阀体1’上设有高压腔5’、低压腔6’和控制腔7’，高压腔5’进口端用于与高压气瓶连接相通，低压腔6’出口端用于与工作管路连接相通，高压腔5’出口端与低压腔6’进口端通过通孔8’连接相通，控制腔7’进口端用于与控制气源连接相通，与阀盖4’对应处的阀体1’上设有活门孔9’，活门2’位于活门孔9’内，其下端顶在通孔8’上端处，弹簧3’顶在活门2’与阀盖4’之间，低压腔6’和控制腔7’由膜片10’分隔，膜片10’上连接有顶杆11’，顶杆11’上端穿过通孔8’并顶在活门2’下端处。该气控膜片式高压大流量减压阀的工作原理是：当高压气瓶内的高压气p1进入高压腔’5后，打开连接相通在控制气源与控制腔7’进口端之间管路上的减压阀12’和截止阀13’，使控制气pk’进入到控制腔7’内，膜片10’会在控制气pk’作用下向上运动，并带动顶杆11’向上运动顶开活门2’，此时，高压气p1’就会经通孔8’进入到低压腔6’内，并且在活门2’的节流作用下变为低压气p2’，通过调节减压阀12’使低压气p2’的气体压力达到预定值，然后关闭截止阀13’，使控制气pk’保持恒定，低压气p2’则经与低压腔6’出口端连接相通的电动球阀14’后供工作管路使用。上述结构的气控膜片式高压大流量减压阀在实际应用过程中存在以下两个不足之处：1、由于高压气p1’是由高压气瓶提供，因此，在持续使用时，高压气p1’的气体压力将不断下降，而这会造成低压气p2’的气体压力逐渐上升，实际监测数据表明，低压气p2’的气体压力上升率超过5%，也就是说，上述结构的气控膜片式高压大流量减压阀的输出压力精度较差；2、由于活门2’在长期使用过程中不可避免地会因磨损而造成其密封性能降低，因此，当气控膜片式高压大流量减压阀处于待机状态时（即气控膜片式高压大流量减压阀停止工作，工作管路关闭而高压气瓶未关闭，等待下一次工作的间歇状态），此时活门2’应该是关闭的，但由于活门2’密封性能降低，因此高压气p1’还是会通过磨损的活门2’并经通孔8’进入到低压腔6’内，使低压气p2’的气体压力不断上升，从而给气控膜片式高压大流量减压阀和工作管路带来安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种不但能够提高气控膜片式高压大流量减压阀的输出压力精度，而且能够有效保证气控膜片式高压大流量减压阀及工作管路安全的气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种以下结构的气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统：包括箱体、压力变送器以及设置在箱体上的中央控制单元、第一电磁放气阀和第一安装接头，第一安装接头上安装有第一限流孔板，压力变送器连接在与气控膜片式高压大流量减压阀的低压腔出口端连接相通的管路上，第一电磁放气阀一端用于与气控膜片式高压大流量减压阀的控制腔连接相通，其另一端与第一安装接头连接相通，中央控制单元分别与压力变送器和第一电磁放气阀电连接。

本发明所述的气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统，其中，中央控制单元包括PLC程序控制器、模/数转换模块、稳压电源、第一中间继电器、第三中间继电器及触摸屏，模/数转换模块及触摸屏均与PLC程序控制器电连接，稳压电源同时与触摸屏及第一电磁放气阀电连接，第一中间继电器电连接在第一电磁放气阀与PLC程序控制器之间，第三中间继电器一端与PLC程序控制器电连接，其另一端用于与低压腔出口端连接相通的电动球阀电连接，压力变送器与模/数转换模块电连接。

本发明所述的气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统，其中，减压阀出口压力控制系统还包括第二电磁放气阀和第二安装接头，第二安装接头安装有第二限流孔板，第二电磁放气阀一端用于与气控膜片式高压大流量减压阀的低压腔连接相通，其另一端与第二安装接头连接相通，中央控制单元还包括第二中间继电器，第二电磁放气阀与稳压电源电连接，第二中间继电器电连接在第二电磁放气阀与PLC程序控制器之间。

采用上述结构后，与现有技术相比，本发明具有以下优点：当需使用气控膜片式高压大流量减压阀时，工作人员可通过压力变送器对低压气p2的气体压力值进行实时监测，并将该气体压力值传至中央控制单元，当实测低压气p2气体压力值过大时，中央控制单元会开启第一电磁放气阀，使控制腔内的控制气pk能够经第一电磁放气阀从第一限流孔板处逐渐排出，此时随着控制气pk气体压力降低，低压气p2气体压力也将随之降低，当实测低压气p2气体压力值过小时，中央控制单元会关闭第一电磁放气阀，控制气pk的气体压力值将停止下降，低压气p2的气体压力值亦将停止下降，并再次逐渐上升，如此反复。由上可知，本发明气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统能够将气控膜片式高压大流量减压阀处于工作状态时的低压气p2的气体压力精确控制在一定范围内，消除了低压气p2的气体压力随着时间推移会不断升高的弊端，从而保证了低压气p2能够精确平稳地向工作管路供气。

本发明气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统设置第二电磁放气阀、第二安装接头及第二限流孔板的作用是：当气控膜片式高压大流量减压阀处于待机状态时，工作人员亦可通过压力变送器对低压气p2的气体压力值进行实时监测，并将该气体压力值传至中央控制单元，当实测低压气p2气体压力值过大时，中央控制单元会开启第二电磁放气阀，使低压腔内的低压气p2能够经第二电磁放气阀从第二限流孔板处逐渐排出，低压气p2的气体压力值将随之下降，当实测低压气p2气体压力值过小时，中央控制单元会关闭第二电磁放气阀，低压气p2的气体压力值将停止下降，并再次逐渐上升，如此反复。由上可知，本发明气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统还能够将气控膜片式高压大流量减压阀处于待机状态时的低压气p2的气体压力精确控制在一定范围内，消除了低压气p2的气体压力随着时间推移会不断升高的弊端，从而保证了气控膜片式高压大流量减压阀及工作管路的安全。

附图说明

图1是现有技术气控膜片式高压大流量减压阀的剖视结构示意图；

图2是本发明气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统与气控膜片式高压大流量减压阀连接时的结构原理示意图；

图3是本发明气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统中中央控制单元的电气控制原理方框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统作进一步的详细说明。

如图2和图3所示，在本具体实施方式中，本发明气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统包括箱体7、压力变送器9以及设置在箱体7上的中央控制单元8、第一电磁放气阀10、第二电磁放气阀13、压力表23、第一安装接头11和第二安装接头14，第一安装接头11上安装有第一限流孔板12，第二安装接头14上安装有第二限流孔板15，压力变送器9连接在与气控膜片式高压大流量减压阀的低压腔2出口端连接相通的管路上，第一电磁放气阀10一端通过设置在阀体1上的第一通道4与气控膜片式高压大流量减压阀的控制腔3连接相通，其另一端与第一安装接头11连接相通，压力表23连接相通在第一电磁放气阀10与第一通道4之间的管路上，设置压力表23的目的是工作人员能够知道控制腔3内的控制气pk的实时气体压力值，第二电磁放气阀13一端通过设置在阀体1上的第二通道5与气控膜片式高压大流量减压阀的低压腔2连接相通，其另一端与第二安装接头14连接相通，中央控制单元8包括PLC程序控制器16、模/数转换模块17、稳压电源19、第一中间继电器20、第二中间继电器22、第三中间继电器21及触摸屏18，模/数转换模块17及触摸屏18均与PLC程序控制器16电连接，稳压电源19同时与触摸屏18、第一电磁放气阀10及第二电磁放气阀13电连接，第一中间继电器20电连接在第一电磁放气阀10与PLC程序控制器16之间，第二中间继电器22电连接在第二电磁放气阀13与PLC程序控制器16之间，第三中间继电器21一端与PLC程序控制器16电连接，其另一端用于与低压腔2出口端连接相通的电动球阀6电连接，压力变送器9与模/数转换模块17电连接。

本发明气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统的工作原理是：当需使用气控膜片式高压大流量减压阀时，先开启稳压电源19，使触摸屏18处于工作状态，然后通过触摸屏18设置气控膜片式高压大流量减压阀处于工作状态时低压气p2的气体压力上限值p2max1和下限值p2min1，接着开启电动球阀6，低压气p2开始向工作管路供气，同时电动球阀6会将开启信号通过第三中间继电器21传递给PLC程序控制器16，使PLC程序控制器16自动运行，此时，连接相通在低压腔2出口端管路上的压力变送器9开始对低压气p2的气体压力值进行实时监测，并将该气体压力值通过模/数转换模块17传至PLC程序控制器16内，与上限值p2max1和下限值p2min1进行比较，当实测低压气p2气体压力值等于上限值p2max1时，PLC程序控制器16通过第一中间继电器20开启第一电磁放气阀10，使控制腔3内的控制气pk能够经第一电磁放气阀10从第一限流孔板12处逐渐排出，随着控制气pk的气体压力值逐渐下降，低压气p2的气体压力值亦随之下降，当低压气p2的气体压力值等于下限值p2min1时，PLC程序控制器16通过第一中间继电器20关闭第一电磁放气阀10，控制气pk的气体压力值停止下降，低压气p2的气体压力值亦停止下降，并再次逐渐上升，如此反复,使气控膜片式高压大流量减压阀处于工作状态时的低压气p2的气体压力始终精确保持在一定范围内，保证低压气p2能够精确平稳地向工作管路供气；当气控膜片式高压大流量减压阀处于待机状态时，通过触摸屏18设置气控膜片式高压大流量减压阀处于待机状态时低压气p2的气体压力上限值p2max2和下限值p2min2，此时，当低压气p2的气体压力等于上限值p2max2时，PLC程序控制器16通过第二中间继电器22开启第二电磁放气阀13，使低压腔2内的低压气p2能够经第二电磁放气阀13从第二限流孔板15处逐渐排出，低压气p2的气体压力值将随之下降，当低压气p2的气体压力值等于下限值p2min2时，PLC程序控制器16通过第二中间继电器22关闭第二电磁放气阀13，低压气p2的气体压力值停止下降，并再次逐渐上升，如此反复，使气控膜片式高压大流量减压阀处于待机状态时的低压气p2的气体压力始终精确保持在一定范围内，保证气控膜片式高压大流量减压阀及工作管路的安全。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统，其特征在于：包括箱体（7）、压力变送器（9）以及设置在箱体（7）上的中央控制单元（8）、第一电磁放气阀（10）和第一安装接头（11），所述第一安装接头（11）上安装有第一限流孔板（12），所述压力变送器（9）连接在与气控膜片式高压大流量减压阀的低压腔（2）出口端连接相通的管路上，所述第一电磁放气阀（10）一端用于与气控膜片式高压大流量减压阀的控制腔（3）连接相通，其另一端与第一安装接头（11）连接相通，所述中央控制单元（8）分别与压力变送器（9）和第一电磁放气阀（10）电连接。

2.根据权利要求1所述的气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统，其特征在于：所述中央控制单元（8）包括PLC程序控制器（16）、模/数转换模块（17）、稳压电源（19）、第一中间继电器（20）、第三中间继电器（21）及触摸屏（18），所述模/数转换模块（17）及触摸屏（18）均与PLC程序控制器（16）电连接，所述稳压电源（19）同时与触摸屏（18）及第一电磁放气阀（10）电连接，所述第一中间继电器（20）电连接在第一电磁放气阀（10）与PLC程序控制器（16）之间，所述第三中间继电器（21）一端与PLC程序控制器（16）电连接，其另一端用于与低压腔（2）出口端连接相通的电动球阀（6）电连接，所述压力变送器（9）与模/数转换模块（17）电连接。

3.根据权利要求2所述的气控膜片式高压大流量减压阀出口压力控制系统，其特征在于：所述减压阀出口压力控制系统还包括第二电磁放气阀（13）和第二安装接头（14），所述第二安装接头（14）安装有第二限流孔板（15），所述第二电磁放气阀（13）一端用于与气控膜片式高压大流量减压阀的低压腔（2）连接相通，其另一端与第二安装接头（14）连接相通，所述中央控制单元（8）还包括第二中间继电器（22），所述第二电磁放气阀（13）与稳压电源（19）电连接，所述第二中间继电器（22）电连接在第二电磁放气阀（13）与PLC程序控制器（16）之间。