CN202904408U - 一种流气正比计数管流量与压力控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种流气正比计数管流量与压力控制系统，包括：智能控制板，用于自动调整气体流量的阀值，精确获得原始脉冲数据；智能控制板包括压力PID控制单元、流量PID控制单元、温度PID控制单元和I/0控制接口，通过压力PID控制单元、流量PID控制单元和温度PID控制单元精确控制流气式正比计数管内气体温度、压力、流量；实时检测控制流气式正比计数管的气体三值，同时通过多道脉冲采集器反馈过来的脉冲幅度，由智能控制板内部运算函数自动调整气体流量的阀值，精确获得原始脉冲数据。本实用新型用于波长色散X荧光光谱仪，主要是智能控制气体的压力、流量、温度。
Description
技术领域
本实用新型涉及计算机领域，特别是指一种流气正比计数管流量与压力控制系统。
背景技术
PID英文全称为Proportion Integration Differentiation，是一个数学物理术语，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的系统。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器（仪表）已经很多，产品已在工程实际中得到了广泛的应用，有各种各样的PID控制器产品，各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器(intelligent regulator)，其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。
正比计数管是一个已有悠久的历史和较成熟的技术。正比计数管有充气和流气两种方式，流气式正比计数管工作时，气体在一定的压力下定向流动，要保证正比计数管正常的工作必须能精确控制到气体的三值，即压力、流量、温度。这是使用正比流气管做辐射探测器必须要解决的问题，控制好这三值就能保证正比计数管输出的脉冲幅度和射线能量建立起线性关系，使之得到最佳的正比计数管响应脉冲，达到最优化的正比计数管工作条件。
实用新型内容
本实用新型提出一种流气正比计数管流量与压力控制系统，该实用新型用于波长色散X荧光光谱仪，主要是智能控制气体的压力、流量、温度。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种流气正比计数管流量与压力控制系统，包括：智能控制板，所述智能控制板包括压力PID控制单元、流量PID控制单元、温度PID控制单元和I/0控制接口，用于自动调整气体流量的阀值；加热模块，与所述温度PID控制单元连接，用于调整系统温度；压力比例调节阀，与所述压力PID控制单元连接，用于调整系统压力；气体流量调节阀，与所述流量PID控制单元连接，用于调整系统流量；温度检测板，与所述I/0控制接口连接，用于检测控制系统气体温度；流气压力检测板，与所述I/0控制接口连接，用于检测控制系统气体压力；气体流量检测板，与所述I/0控制接口连接，用于检测控制系统气体流量。
优选地，所述加热模块、所述压力比例调节阀、所述气体流量调节阀、所述温度检测板、所述流气压力检测板、所述气体流量检测板设置于同一恒温室，在恒温状态下工作。
进一步的，所述供气系统与所述恒温室连接，所述供气系统用于给系统提供气源。
进一步的，所述恒温室还设置有正比计数管，所述正比计数管与多道脉冲采集器连接。
优选地，所述智能控制板还包括通讯接口，所述正比计数管通过所述通讯接口传输所述多道脉冲采集器反馈过来的脉冲幅度。
优选地，所述温度PID控制单元包括使系统气体温度平衡在预设范围的所述加热模块。
优选地，所述流量PID控制单元包括使系统气体压力平衡在预设范围的所述压力比例调节阀。
优选地，所述压力PID控制单元包括使系统气体流量平衡在预设范围的所述气体流量调节阀。
优选地，所述智能控制板由ARM11系列控制芯片作中央处理单元。
本实用新型的流气正比计数管流量与压力控制系统具有以下有益效果：
1、流气压力监测板、压力比例调节阀、正比计数管、气体流量监测板、气体流量调节阀、加热模块、温度监测板这些模块全部装在恒温室内，保证这些模块在恒温状态下工作，这样既保证了检测值的稳定，同时安装维修简单；
2、实时检测控制流气式正比计数管的气体三值，同时通过通讯接口传输多道脉冲采集器反馈过来的脉冲幅度，由智能控制板内部运算函数自动调整气体流量的阀值，精确获得原始脉冲数据上传到上位机。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型优选实施例的各模块连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
根据图1所示的优选实施例，一种流气正比计数管流量与压力控制系统，包括：智能控制板、加热模块、压力比例调节阀、气体流量调节阀、温度检测板、流气压力检测板、气体流量检测板；智能控制板用于自动调整气体流量的阀值，精确获得原始脉冲数据，智能控制板包括压力PID控制单元、流量PID控制单元、温度PID控制单元和I/0控制接口；加热模块，与温度PID控制单元连接，用于调整系统温度；压力比例调节阀，与压力PID控制单元连接，用于调整系统压力；气体流量调节阀，与流量PID控制单元连接，用于调整系统流量；温度检测板，与I/0控制接口连接，用于检测控制系统气体温度；流气压力检测板，与I/0控制接口连接，用于检测控制系统气体压力；气体流量检测板，与I/0控制接口连接，用于检测控制系统气体流量。
加热模块、压力比例调节阀、气体流量调节阀、温度检测板、流气压力检测板、气体流量检测板设置于同一恒温室，在恒温状态下工作；供气系统与恒温室连接，供气系统用于给系统提供气源；恒温室还设置有正比计数管，正比计数管与多道脉冲采集器连接；智能控制板还包括通讯接口，正比计数管通过通讯接口传输多道脉冲采集器反馈过来的脉冲幅度。
温度PID控制单元通过控制加热模块，使系统气体温度平衡在预设范围，本实施例中，温度预设范围为36±0.1℃；压力PID控制单元通过控制压力比例调节阀，使系统气体压力平衡在预设范围，本实施例中，压力预设范围为110±0.01kPa；流量PID控制单元通过控制气体流量调节阀，使系统气体流量平衡在预设范围，本实施例中，气体流量预设范围为0~80mL/min。
智能控制板由ARM11系列控制芯片作中央处理单元；通过I/0接口实时检测正比计数管气体压力由单独的流气压力监测板进行检测，这样易于安装、调试与维修，传感器采用MPX系列压力传感器；通过I/0接口实时检测正比计数管气体流量由单独的气体流量监测板进行检测，这样易于安装、调试与维修，传感器采用国外进口的流量传感器，进一步保证流量检测的精度；所述通过I/0接口实时检测正比计数管气体流量由单独的温度监测板进行检测，这样易于安装、调试与维修，传感器采用金属壳体AD系列传感器，这种温度传感器体积小、精度高。本实施例中ARM11系列微处理器是ARM公司近年推出的新一代RISC处理器，它是ARM新指令架构——ARMv6的第一代设计实现。
本实用新型工作原理是：智能控制板接收到温度、压力、流量值后和设定值比较运算，通过压力PID控制单元、流量PID控制单元和温度PID控制单元（比例-积分-微分）控制器精确控制流气式正比计数管内气体温度、压力、流量。实时检测控制流气式正比计数管的气体三值，同时通过多道脉冲采集器反馈过来的脉冲幅度，由智能控制板内部运算函数自动调整气体流量的阀值，精确获得原始脉冲数据。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种流气正比计数管流量与压力控制系统，其特征在于，包括：
智能控制板，包括压力PID控制单元、流量PID控制单元、温度PID控制单元和I/0控制接口，用于自动调整气体流量的阀值；
加热模块，与所述温度PID控制单元连接，用于调整系统温度；
压力比例调节阀，与所述压力PID控制单元连接，用于调整系统压力；
气体流量调节阀，与所述流量PID控制单元连接，用于调整系统流量；
温度检测板，与所述I/0控制接口连接，用于检测控制系统气体温度；
流气压力检测板，与所述I/0控制接口连接，用于检测控制系统气体压力；
气体流量检测板，与所述I/0控制接口连接，用于检测控制系统气体流量。
2.根据权利要求1所述的流气正比计数管流量与压力控制系统，其特征在于：所述加热模块、所述压力比例调节阀、所述气体流量调节阀、所述温度检测板、所述流气压力检测板、所述气体流量检测板设置于同一恒温室，在恒温状态下工作。
3.根据权利要求2所述的流气正比计数管流量与压力控制系统，其特征在于：所述供气系统与所述恒温室连接，所述供气系统用于给系统提供气源。
4.根据权利要求2所述的流气正比计数管流量与压力控制系统，其特征在于：所述恒温室还设置有正比计数管，所述正比计数管与多道脉冲采集器连接。
5.根据权利要求4所述的流气正比计数管流量与压力控制系统，其特征在于：所述智能控制板还包括通讯接口，所述正比计数管通过所述通讯接口传输所述多道脉冲采集器反馈过来的脉冲幅度。
6.根据权利要求2所述的流气正比计数管流量与压力控制系统，其特征在于：所述温度PID控制单元包括使系统气体温度平衡在预设范围的所述加热模块。
7.根据权利要求2所述的流气正比计数管流量与压力控制系统，其特征在于：所述压力PID控制单元包括使系统气体压力平衡在预设范围的所述压力比例调节阀。
8.根据权利要求2所述的流气正比计数管流量与压力控制系统，其特征在于：所述流量PID控制单元包括使系统气体流量平衡在预设范围的所述气体流量调节阀。
9.根据权利要求1所述的流气正比计数管流量与压力控制系统，其特征在于：所述智能控制板由ARM11系列控制芯片作中央处理单元。
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| CN 201220584826 CN202904408U (zh) | 2012-11-07 | 2012-11-07 | 一种流气正比计数管流量与压力控制系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104906677A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-09-16 | 阮雪红 | 一种能自动修正阀门开度的流量控制模块 |
| CN112941561A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-11 | 中国科学技术大学 | 电化学制氧机控制系统 |
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2012
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