CN108088619A - 一种实时动态压力测量及闭环反馈控制系统 - Google Patents

一种实时动态压力测量及闭环反馈控制系统 Download PDF

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靳硕
刘晓旭
王兵
傅强
高翌春
张鹏程
张修建
张铁犁
印朝辉
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
    • G05D16/2006—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means
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Abstract

本发明属于压力测量控制技术领域，具体涉及一种实时动态压力测量及闭环反馈控制系统。包括高精度压力传感器、压力控制器、数据采集与控制系统以及管路系统，数据采集与控制系统接收上位机发送的标准压力值，发送控制信号给压力控制器，压力控制器调节管路中的气体压力，通过高精度压力传感器对气体的动态压力进行精确测量，数据采集与控制系统实时采集高精度压力传感器输出信号，比较当前管路中的气体压力与标准压力值，根据压力差控制压力控制器调节管路中的气体压力，实现管路压力的实时闭环反馈控制。本发明简单灵活，整个测量过程在数据采集与控制系统控制下自动完成，可以应用于多种压力测量和控制系统，压力测量和控制精度高。

Description

一种实时动态压力测量及闭环反馈控制系统
技术领域
本发明属于压力测量控制技术领域，具体涉及一种实时动态压力测量及闭环反馈控制系统。
背景技术
现今气体输送管路中大量使用压力表、压力传感器来测量及监测管道中的气体压力，如果这些压力表、压力传感器出现故障导致显示出错，会存在一些安全隐患，按照国家规定，为确保压力检测的准确性，上述压力表、压力传感器需定期由专业计量机构进行检定，现有方法是将上述压力表、压力传感器拆除后送往专业机构进行检定，但由于拆除及再安装过程可能会造成螺纹结构受损及泄露，而在线检定就能有效的解决上述问题。
在线检定即不拆除压力表、压力传感器，直接将精确测量和精准控制的气体压力通过管路提供给被检压力表或压力传感器，将被检压力表和压力传感器测量数据与标准气体压力数据进行比对处理完成检定工作。因此就需要设计一种实时动态压力测量及闭环反馈控制方法实现气体压力的精确测量和精准控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实时动态压力测量及闭环反馈控制系统，对输送管路系统的气体的动态压力进行实时精确测量和闭环反馈控制，提供准确的气体压力，通过比较被检压力表或压力传感器的测量数据与标准气体压力数据，实现输送管路系统中压力表和压力传感器的在线检定。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种实时动态压力测量及闭环反馈控制系统，包括高精度压力传感器、压力控制器、数据采集与控制系统以及管路系统，数据采集与控制系统接收上位机发送的标准压力值，发送控制信号给压力控制器，压力控制器调节管路中的气体压力，通过高精度压力传感器对气体的动态压力进行精确测量，数据采集与控制系统实时采集高精度压力传感器输出信号，比较当前管路中的气体压力与标准压力值，根据压力差控制压力控制器调节管路中的气体压力，实现管路压力的实时闭环反馈控制。
所述的高精度压力传感器的准确度等级至少为被检压力表、压力传感器的1/3。
所述的数据采集与控制系统由数据采集单元、通信单元和控制单元组成，通信单元用于与上位机进行通信，接收上位机发送的标准压力值，数据采集单元用于实时采集高精度压力传感器的输出信号，控制单元用于产生控制信号对压力控制器进行控制。
本发明所取得的有益效果为：
本发明用于输送管路系统中压力表、压力传感器的在线检定系统中，通过对提供给输送管路系统的气体的动态压力进行实时精确测量和闭环反馈控制，实现输送管路系统中压力表、压力传感器的在线检定。整个系统简单、灵活，整个测量过程在数据采集与控制系统控制下自动完成，可以应用于多种压力测量和控制系统，压力测量和控制精度高。
附图说明
图1为实时动态压力测量及闭环反馈控制系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明所述实时动态压力测量及闭环反馈控制系统包括高精度压力传感器、压力控制器、数据采集与控制系统以及管路系统，其中：数据采集与控制系统接收上位机发送的标准压力值，发送控制信号给压力控制器，压力控制器调节管路中的气体压力，通过高精度压力传感器对气体的动态压力进行精确测量，数据采集与控制系统实时采集高精度压力传感器输出信号，比较当前管路中的气体压力与标准压力值，根据压力差控制压力控制器调节管路中的气体压力，实现管路压力的实时闭环反馈控制。
所述的高精度压力传感器用于实时精确测量管路中气体的动态压力，同时作为传递标准，其准确度等级至少为被检压力表、压力传感器的1/3，量程及准确度等级可根据被检仪表来选定，并可快速更换；
所述的压力控制器接收数据采集与控制系统控制信号，实时调节管路中的气体压力；
所述的数据采集与控制系统由数据采集单元、通信单元和控制单元组成，通信单元用于与上位机进行通信，接收上位机发送的标准压力值，数据采集单元用于实时采集高精度压力传感器的输出信号，控制单元用于产生控制信号对压力控制器进行控制，整个数据采集与控制系统实现了管路气体压力的实时闭环反馈控制。
上位机软件设定标准压力值，数据采集与控制系统的微控制器控制通信单元接收上位机发送的标准压力值，微控制器发送控制信号给压力控制器，压力控制器开始调节管路中的气体压力，数据采集单元实时采集高精度压力传感器的输出信号，微控制器根据数据采集单元采集的管路气体实时压力值，计算实时压力值与设定标准压力的差值，控制压力控制器进行管路气体压力的继续调节，通过压力传感器的实时测量和压力控制器的调节控制实现管路压力的实时测量和闭环反馈控制。

Claims (3)

1.一种实时动态压力测量及闭环反馈控制系统，其特征在于：包括高精度压力传感器、压力控制器、数据采集与控制系统以及管路系统，数据采集与控制系统接收上位机发送的标准压力值，发送控制信号给压力控制器，压力控制器调节管路中的气体压力，通过高精度压力传感器对气体的动态压力进行精确测量，数据采集与控制系统实时采集高精度压力传感器输出信号，比较当前管路中的气体压力与标准压力值，根据压力差控制压力控制器调节管路中的气体压力，实现管路压力的实时闭环反馈控制。
2.根据权利要求1所述的实时动态压力测量及闭环反馈控制系统，其特征在于：所述的高精度压力传感器的准确度等级至少为被检压力表、压力传感器的1/3。
3.根据权利要求1所述的实时动态压力测量及闭环反馈控制系统，其特征在于：所述的数据采集与控制系统由数据采集单元、通信单元和控制单元组成，通信单元用于与上位机进行通信，接收上位机发送的标准压力值，数据采集单元用于实时采集高精度压力传感器的输出信号，控制单元用于产生控制信号对压力控制器进行控制。
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