CN110260020B - 一种pwm双电压精密阀门控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PWM双电压精密阀门控制系统，通过精密调压阀、流量控制阀、高精度流量计和控制模块形成一套闭环的控制系统，实现信号的相互反馈，以便于调节阀门，并提高控制精度；流量控制阀通过控制阀门的开度以及开闭的频率来实现对流量的自动化控制，避免了繁琐的调节操作，并保证了流量控制的精度；高精度流量计对通过的介质流量进行复核，以确保流量精度的要求；并利用PWM原理来控制阀门，通过双电压PWM控制流量，较高电压用于打开阀门，较小电压用于维持阀门，达到了节约能耗的作用，并减少发热，提升使用时间及寿命；并且由于温升小，阀门的形变量小，泄漏量小，实现了阀门流量的高精度控制。

Description

一种PWM双电压精密阀门控制系统
技术领域
本发明涉及流量控制技术领域，具体地说是一种PWM双电压精密阀门控制系统。
背景技术
现有的流量控制阀大多都是通过阀门的开度来对介质的流量进行控制，控制的精度低，而且在流量的控制过程中，需要不断地对阀门的开度进行调整，操作繁琐，效率低下。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种PWM双电压精密阀门控制系统。
本发明的技术解决方案是这样实现的：一种PWM双电压精密阀门控制系统，包含精密调压阀、流量控制阀、高精度流量计和控制模块，流动介质依次通过精密调压阀、流量控制阀和高精度流量计；所述控制模块接收精密调压阀、流量控制阀和高精度流量计的反馈信号，并对精密调压阀和流量控制阀进行控制；所述流量控制阀通过阀门的开度和开闭的频率对流动介质的流量进行控制；所述流量控制阀为电磁阀，流量控制阀的阀门开启电压为V1，阀门维持电压为V2，V1＞V2。
优选的，所述流量控制阀的阀门处于打开状态的时间为t1，阀门处于关闭状态的时间为t2，阀门关闭或打开的过程所耗时间为t3，阀门的开启频率为v，t1、t2和t3的单位为秒，v的单位为次/秒，因此，V=1/(t1+t2+2*t3)；所述流动介质的流量为Q，单位为L/Min， Q=k1/V-k2t2-K2t3，其中k1、k2、k3为常数，因此，通过在控制模块中设定和调整V、t2和t3的数值，即可实现通过阀门的开度和开闭的频率对流动介质的流量Q进行控制。
优选的，所述k1、k2、k3的数值范围均为0.1-100。
优选的，所述流动介质的流量Q小于100L/Min。
优选的，所述阀门开启电压V1的数值范围为12-24v。
优选的，所述阀门维持电压V2的数值范围为3-8v。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明通过精密调压阀、流量控制阀、高精度流量计和控制模块形成一套闭环的控制系统，实现信号的相互反馈，以便于调节阀门，并提高控制精度；流量控制阀通过控制阀门的开度以及开闭的频率来实现对流量的自动化控制，避免了繁琐的调节操作，并保证了流量控制的精度；高精度流量计对通过的介质流量进行复核，以确保流量精度的要求。
并利用PWM 原理来控制阀门，通过双电压PWM控制流量，较高电压用于打开阀门，较小电压用于维持阀门，达到了节约能耗的作用，并减少发热，提升使用时间及寿命；并且由于温升小，阀门的形变量小，泄漏量小，实现了阀门流量的高精度控制。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明所述的一种PWM双电压精密阀门控制系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图来说明本发明。
如附图1所示，本发明所述的一种PWM双电压精密阀门控制系统，包含精密调压阀、流量控制阀、高精度流量计和控制模块，流动介质依次通过精密调压阀、流量控制阀和高精度流量计；所述控制模块接收精密调压阀、流量控制阀和高精度流量计的反馈信号，并对精密调压阀和流量控制阀进行控制。
所述精密调压阀用于确保系统需要的精密流量稳定，如果流量精度需要进一步增强，可以对整个系统的温度包括内部流动介质进行恒温处理；所述流量控制阀通过阀门的开度和开闭的频率对流动介质的流量进行控制，流量控制阀为电磁阀，流量控制阀的阀门开启电压为V1，阀门维持电压为V2，V1的数值范围为12-24v，V2的数值范围为3-8v，V1用于打开阀门，V2用于维持阀门；所述高精度流量计对通过的介质流量进行复核，以确保流量精度的要求。
其中，流量控制阀对介质流量的控制是通过以下方式实现的：所述流量控制阀的阀门处于打开状态的时间为t1，阀门处于关闭状态的时间为t2，阀门关闭或打开的过程所耗时间为t3，阀门的开启频率为v，t1、t2和t3的单位为秒，v的单位为次/秒，因此，V=1/(t1+t2+2*t3)；所述流动介质的流量为Q，单位为L/Min， Q=k1/V-k2t2-K2t3，其中k1、k2、k3为试验经验系数，由客户根据自身需求进行指定，k1、k2、k3均为数值范围为0.1-100的常数，因此，通过在控制模块中设定和调整V、t2和t3的数值，即可实现通过阀门的开度和开闭的频率对流动介质的流量Q进行控制。
本系统一般性适用于小流量的阀门系统，因此流动介质的流量Q一般控制在小于100L/Min的范围内。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种PWM双电压精密阀门控制系统，其特征在于：包含精密调压阀、流量控制阀、高精度流量计和控制模块，流动介质依次通过精密调压阀、流量控制阀和高精度流量计；所述控制模块接收精密调压阀、流量控制阀和高精度流量计的反馈信号，并对精密调压阀和流量控制阀进行控制；所述流量控制阀通过阀门的开度和开闭的频率对流动介质的流量进行控制；所述流量控制阀为电磁阀，流量控制阀的阀门开启电压为V1，阀门维持电压为V2，V1＞V2；所述流量控制阀的阀门处于打开状态的时间为t1，阀门处于关闭状态的时间为t2，阀门关闭或打开的过程所耗时间为t3，阀门的开启频率为v，t1、t2和t3的单位为秒，v的单位为次/秒，因此，v =1/(t1+t2+2*t3)；所述流动介质的流量为Q，单位为L/Min，Q=k1/v -k2t2-k3t3，其中k1、k2、k3为常数，因此，通过在控制模块中设定和调整v 、t2和t3的数值，即可实现通过阀门的开度和开闭的频率对流动介质的流量Q进行控制。
2.根据权利要求1所述的PWM双电压精密阀门控制系统，其特征在于：所述k1、k2、k3的数值范围均为0.1-100。
3.根据权利要求1所述的PWM双电压精密阀门控制系统，其特征在于：所述流动介质的流量Q小于100L/Min。
4.根据权利要求1所述的PWM双电压精密阀门控制系统，其特征在于：所述阀门开启电压V1的数值范围为12-24v。
5.根据权利要求1所述的PWM双电压精密阀门控制系统，其特征在于：所述阀门维持电压V2的数值范围为3-8v。
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