CN112505212A - 一种适用于在线气相色谱仪的压力控制装置 - Google Patents

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戴庆武
曹成
郭勇
蔡柳柳
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Abstract

本发明公开了一种适用于在线气相色谱仪的压力控制装置,包括压力控制本体，在气相色谱仪中的压力控制本体集成了步进控制单元与手动稳压阀以及压力传感器，通过这些组件可以实现宽范围的压力调节，在压力调节过程中，不会出现压力过冲的现象，提高了仪器的稳定性，降低压力控制的算法难度，不需要进口高频电磁阀与实时性极高的压力传感器，降低仪器的总体成本,本发明无需复杂的压力控制算法，降低了开发产品难度，在使用程序升压、调节压力大小时不会存在大的超调，提高了仪器的稳定性与操作的便捷性。

Description

一种适用于在线气相色谱仪的压力控制装置
技术领域
本发明涉及压力控制装置技术领域，具体为一种适用于在线气相色谱仪的压力控制装置。
背景技术
在线气相色谱仪是一个以在线分析仪表和实验室研究需求为服务目标，以提供具有代表性、及时性和可靠性的样品信息为核心任务，运用自动控制技术、计算机技术并配以专业软件，组成一个从取样、预处理、分析到数据处理及存贮的完整系统，从而实现对样品的在线自动监测，目前大部分的在线气相色谱仪配备的压力控制装置分为两类：一类为手动调节方式的稳压阀，大部分国产稳压阀存在自回退的缺陷；另一类为自动型电子压力控制器其核心部件高频电磁阀价格高昂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在气相色谱仪中的压力控制本体集成了步进控制单元与手动稳压阀以及压力传感器，通过这些组件可以实现宽范围的压力调节，在压力调节过程中，不会出现压力过冲的现象，提高了仪器的稳定性，降低压力控制的算法难度，不需要进口高频电磁阀与实时性极高的压力传感器，降低仪器的总体成本,本发明无需复杂的压力控制算法，降低了开发产品难度，在使用程序升压、调节压力大小时不会存在大的超调，提高了仪器的稳定性与操作的便捷性的适用于在线气相色谱仪的压力控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于在线气相色谱仪的压力控制装置,包括压力控制本体，所述压力控制本体上包括信号控制器、电机驱动器、微型步进电机、联轴器、手动稳压阀和压力传感器，所述压力控制本体内设有手动稳压阀，所述手动稳压阀的出气口处设有压力传感器底座，压力传感器底座上设有压力传感器，所述手动稳压阀的一端设有联轴器，手动稳压阀与联轴器连接，联轴器的另外一端安装微型步进电机，进电机与手动稳压阀、联轴器配合安装，信号控制器的输出电缆连接至微型步进电机，所述接压力传感器电缆连接至信号控制器。
优选的，所述手动稳压阀外部连接微型步进电机、压力传感器、信号控制器以及联轴器。
优选的，所述手动稳压阀的一侧设有出气口，出气口与手动稳压阀连通，所述出气口与压力传感器底座配合安装。
优选的，所述微型步进电机与手动稳压阀通过联轴器相连。
优选的，所述信号控制器的一侧设有电机驱动器，电机驱动器与信号控制器之间采用导线连接。
优选的，一种适用于在线气相色谱仪的压力控制装置，其使用方法包括以下步骤：
A、压力控制器本体根据外接信号指令给信号控制器的动作命令，信号控制器经过数据计算、以及压力传感器返回给信号控制器的压力大小，信号控制器发送不同速度步进脉冲给电机驱动器，电机驱动器控制微型步进电机的电流、相位、转动角度；
B、转动带动手动稳压阀的调节杆转动实现调节压力；
C、压力传感器将压力数值返回给信号控制器，控制整体闭环，直至手动稳压阀的输出压力到达设定压力，在设定压力与实际测量压力偏差较大时使用快速步进脉冲控制微型步进电机，使手动稳压阀输出压力快速响应，当设定压力与实际测量压力接近时使用低速步进脉冲控制微型步进电机，使手动稳压阀输出压力慢速接近压力设定值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明适用于在线气相色谱仪的压力控制装置，在不使用高频电磁阀的情况下，能够达到自动控制压力的效果，无需手动操作的同时也降低了成本；
（2）该装置无需复杂的压力控制算法，降低了开发产品难度，在使用程序升压、调节压力大小时不会存在大的超调，提高了仪器的稳定性与操作的便捷性。
附图说明
图1为本发明压力控制本体结构示意图.
图中：1、信号控制器；2、电机驱动器；3、微型步进电机；4、联轴器；5、手动稳压阀；6、压力传感器；7、压力控制本体；8、压力传感器底座；9、出气口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明提供一种技术方案：一种适用于在线气相色谱仪的压力控制装置,包括压力控制本体7，述压力控制本体7上包括信号控制器1、电机驱动器2、微型步进电机3、联轴器4、手动稳压阀5和压力传感器6，压力控制本体7内设有手动稳压阀5，手动稳压阀5的一侧设有出气口9，出气口9与手动稳压阀5连通，出气口9与压力传感器底座8配合安装，手动稳压阀5外部连接微型步进电机3、压力传感器6、信号控制器1以及联轴器4。
手动稳压阀5的出气口处设有压力传感器底座，压力传感器底座上设有压力传感器6，手动稳压阀5的一端设有联轴器4，手动稳压阀5与联轴器4连接，联轴器4的另外一端安装微型步进电机3，进电机3与手动稳压阀5、联轴器4配合安装，微型步进电机3与手动稳压阀5通过联轴器4相连，信号控制器1的输出电缆连接至微型步进电机3，接压力传感器电缆6连接至信号控制器1，信号控制器1的一侧设有电机驱动器2，电机驱动器2与信号控制器1之间采用导线连接。
压力控制器本体7根据外接信号指令给信号控制器1的动作命令，信号控制器1经过数据计算、以及压力传感器6返回给信号控制器1的大小，信号控制器1发送不同速度步进脉冲给步进驱动，步进驱动控制微型步进电机的电流、相位、转动角度,手动稳压阀5通过联轴器4与微型步进电机3连接，微型步进电机3转动带动手动稳压阀5的调节杆转动实现调节压力的目的，手动稳压阀5的出气口安装压力传感器6，压力传感器6将压力数值返回给信号控制器，实现整体闭环控制，直至手动稳压阀5的输出压力到达设定压力。
适用于在线气相色谱仪的压力控制装置的使用方法包括以下步骤：压力控制器本体7外接有信号控制器1，信号控制器1外接电机驱动器2、压力传感器6、微型步进电机3和手动稳压阀5，根据外接信号指令给信号控制器的动作命令，信号控制器经过数据计算、以及压力传感器6返回给信号控制器1的压力大小，信号控制器1发送不同速度步进脉冲给电机驱动器2，电机驱动器2控制微型步进电机3的电流、相位、转动角度；手动稳压阀5通过联轴器4与微型步进电机3连接，微型步进电机3转动带动手动稳压阀5的调节杆转动实现调节压力的目的，手动稳压阀的出气口安装压力传感器6，压力传感器6将压力数值返回给信号控制器1，实现整体闭环控制，直至手动稳压阀的输出压力到达设定压力。在设定压力与实际测量压力偏差较大时使用快速步进脉冲控制微型步进电机，使手动稳压阀输出压力快速响应，当设定压力与实际测量压力接近时使用低速步进脉冲控制微型步进电机，使手动稳压阀输出压力慢速接近压力设定值。此控制方式避免大量的运动控制算法，降低设计难度。在需要恒定升压的使用方式下，避免出现压力超调的现象，提高了仪器的稳定性。
本发明适用于在线气相色谱仪的压力控制装置，在不使用高频电磁阀的情况下，能够达到自动控制压力的效果，无需手动操作的同时也降低了成本,该装置无需复杂的压力控制算法，降低了开发产品难度，在使用程序升压、调节压力大小时不会存在大的超调，提高了仪器的稳定性与操作的便捷性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种适用于在线气相色谱仪的压力控制装置,包括压力控制本体（7），其特征在于：所述压力控制本体（7）上包括信号控制器（1）、电机驱动器（2）、微型步进电机（3）、联轴器（4）、手动稳压阀（5）和压力传感器（6），所述压力控制本体（7）内设有手动稳压阀（5），所述手动稳压阀（5）的出气口处设有压力传感器底座，压力传感器底座上设有压力传感器（6），所述手动稳压阀（5）的一端设有联轴器（4），手动稳压阀（5）与联轴器（4）连接，联轴器（4）的另外一端安装微型步进电机（3），进电机（3）与手动稳压阀（5）、联轴器（4）配合安装，信号控制器（1）的输出电缆连接至微型步进电机（3），所述接压力传感器电缆（6）连接至信号控制器（1）。
2.根据权利要求1所述的一种适用于在线气相色谱仪的压力控制装置，其特征在于：所述手动稳压阀（5）外部连接微型步进电机（3）、压力传感器（6）、信号控制器（1）以及联轴器（4）。
3.根据权利要求1所述的一种适用于在线气相色谱仪的压力控制装置，其特征在于：所述手动稳压阀（5）的一侧设有出气口（9），出气口（9）与手动稳压阀（5）连通，所述出气口（9）与压力传感器底座（8）配合安装。
4.根据权利要求1所述的一种适用于在线气相色谱仪的压力控制装置，其特征在于：所述微型步进电机（3）与手动稳压阀（5）通过联轴器（4）相连。
5.根据权利要求1所述的一种适用于在线气相色谱仪的压力控制装置，其特征在于：所述信号控制器（1）的一侧设有电机驱动器（2），电机驱动器（2）与信号控制器（1）之间采用导线连接。
6.实现权利要求1所述的一种适用于在线气相色谱仪的压力控制装置，其使用方法包括以下步骤：
A、压力控制器本体根据外接信号指令给信号控制器的动作命令，信号控制器经过数据计算、以及压力传感器（6）返回给信号控制器（1）的压力大小，信号控制器（1）发送不同速度步进脉冲给电机驱动器（2），电机驱动器（2）控制微型步进电机（3）的电流、相位、转动角度；
B、转动带动手动稳压阀（5）的调节杆转动实现调节压力；
C、压力传感器（6）将压力数值返回给信号控制器（1），控制整体闭环，直至手动稳压阀的输出压力到达设定压力，在设定压力与实际测量压力偏差较大时使用快速步进脉冲控制微型步进电机，使手动稳压阀输出压力快速响应，当设定压力与实际测量压力接近时使用低速步进脉冲控制微型步进电机，使手动稳压阀输出压力慢速接近压力设定值。
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