RU2319126C1 - Method and device for pressure control in space - Google Patents
Method and device for pressure control in space Download PDFInfo
- Publication number
- RU2319126C1 RU2319126C1 RU2006128956/28A RU2006128956A RU2319126C1 RU 2319126 C1 RU2319126 C1 RU 2319126C1 RU 2006128956/28 A RU2006128956/28 A RU 2006128956/28A RU 2006128956 A RU2006128956 A RU 2006128956A RU 2319126 C1 RU2319126 C1 RU 2319126C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- controlled volume
- valves
- control circuit
- gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к метрологическому оборудованию обеспечения приборов давления и могут применяться для автоматизации процедуры калибровки и поверки и также могут использоваться для точного поддержания давления в небольшой емкости в химической, биохимической и других отраслях промышленности.The invention relates to metrological equipment for providing pressure instruments and can be used to automate the calibration and verification procedures and can also be used to accurately maintain pressure in a small tank in the chemical, biochemical and other industries.
Известны способ и установка для задания давления в контролируемом объеме, описанные в п. США №5142483 и выбранные в качестве аналога.A known method and installation for setting pressure in a controlled volume, described in p. US No. 5142483 and selected as an analogue.
Известная установка содержит последовательно соединенные газовый источник давления, регулятор, входной и выходной сервоклапаны и включенный между сервоклапанами параллельно им сервоклапан, выход которого соединен с контролируемым объемом и с магистралью между сервоклапанами.The known installation comprises a gas pressure source connected in series, a regulator, inlet and outlet servo valves and a servo valve connected between the servo valves in parallel, the output of which is connected to the controlled volume and to the line between the servo valves.
Известный способ заключается в том, что от газового источника давления его подают через регулятор и входной сервоклапан, а также сервоконтроллер в контролируемый объем. Это приводит к тому, что в контролируемом объеме давление изменяется или «осциллирует» около среднего значения и невозможно получить точно стабильное давление, поскольку контролируемый объем всегда находится под влиянием сервоконтроллера, который постоянно подстраивается под установленную величину. Известно, что использование цифровых сигналов позволяет с большей скоростью, чем аналоговыми сигналами, управлять открыванием и закрыванием клапанов, однако этот подход требует высокоскоростных и высокомощных входного и выходного клапанов, что приводит к высокой стоимости и большому потреблению мощности устройства. Наиболее близкими по технической сущности к заявляемым являются способ задания давления и устройство для его осуществления, описанные в п. США №5142483 по кл. G06F 15/20, з. 24.04.90, оп. 15.04.92 и выбранные в качестве прототипа.The known method consists in the fact that it is supplied from a gas pressure source through a regulator and an inlet servo valve, as well as a servo controller to a controlled volume. This leads to the fact that in the controlled volume the pressure changes or “oscillates” around the average value and it is impossible to obtain exactly stable pressure, since the controlled volume is always influenced by the servo controller, which constantly adjusts to the set value. It is known that the use of digital signals allows controlling the opening and closing of valves with greater speed than analog signals, however, this approach requires high-speed and high-power inlet and outlet valves, which leads to high cost and high power consumption of the device. Closest to the technical nature of the claimed are the method of setting the pressure and device for its implementation, described in p. US No. 5142483 class. G06F 15/20, c. 04.24.90, op. 04/15/92 and selected as a prototype.
Известный способ включает:The known method includes:
1) кратковременное открывание "быстрого" впускного клапана для быстрого увеличения давления в контролируемом объеме, кратковременное открывание "медленного" впускного клапана для медленного увеличения давления в контролируемом объеме, кратковременное открывание "быстрого" выпускного клапана для быстрого уменьшения давления в контролируемом объеме, кратковременное открывание "медленного" выпускного клапана для медленного уменьшения давления в контролируемом объеме;1) short-term opening of the "fast" inlet valve to quickly increase pressure in the controlled volume, short-term opening of the "slow" inlet valve to slowly increase pressure in the controlled volume, short-term opening of the "fast" exhaust valve to quickly reduce pressure in the controlled volume, short-term opening " slow "exhaust valve for slow pressure reduction in a controlled volume;
2) обеспечение медленного увеличения и уменьшения давления "медленным" впускным и "медленным" выпускным клапанами соответственно за счет дросселирования клапанов;2) providing a slow increase and decrease in pressure by the "slow" inlet and "slow" exhaust valves, respectively, due to throttling of the valves;
3) ограничение перепада давления на впускных и выпускных клапанах установкой последовательно с ними впускного и выпускного пневморегулятора расхода;3) limiting the pressure drop across the inlet and outlet valves by installing the inlet and outlet pneumatic flow regulator in series with them;
4) установление давления в три этапа:4) the establishment of pressure in three stages:
а) грубое установление давления, при этом открываются одновременно "быстрый" и "медленный" клапан, давление в емкости непрерывно контролируется, и при достижении значения X1 происходит переход на следующий этап;a) coarse pressure setting, at the same time the “fast” and “slow” valves open, the pressure in the tank is continuously monitored, and when the value of X1 is reached, the transition to the next stage takes place;
б) на этом этапе "быстрый" клапан закрывается и остается открытым только "медленный" клапан, и по достижении уровня давления Х2 в емкости происходит переход на этап прецизионного поддержания давления;b) at this stage, the “fast” valve closes and only the “slow” valve remains open, and upon reaching the pressure level X2 in the tank, a transition to the stage of precision pressure maintenance is performed;
в) этап прецизионного поддержания давления - на этом этапе происходит дифференциальное открывание "медленного" впускного и "медленного" выпускного клапанов, причем разница времен открытого состояния этих клапанов, так называемое время перекрытия, вычисляется из выражения Δt = Pulse width + offset, где Pulse width - величина, пропорциональная необходимому изменению давления и скорости нарастания давления при открытии клапана, offset - величина смещения времени, характеризующая разницу действительных времен открытого состояния впускного и выпускного клапанов при одинаковых внешних условиях.c) the stage of precision pressure maintenance - at this stage the differential opening of the “slow” inlet and “slow” exhaust valves takes place, and the difference between the open times of these valves, the so-called overlap time, is calculated from the expression Δt = Pulse width + offset, where Pulse width - the value proportional to the necessary change in pressure and the rate of increase of pressure when opening the valve, offset - the amount of time offset characterizing the difference between the actual times of the open state of the intake and exhaust valves new under the same environmental conditions.
В известном способе давление регулируется за счет разности расхода газа через входной и выходной клапаны, причем расход газа через клапаны задается изменением состояния клапанов, при этом для увеличения разрешающей способности клапаны часто открыты одновременно.In the known method, the pressure is regulated due to the difference in gas flow through the inlet and outlet valves, and the gas flow through the valves is set by changing the state of the valves, while to increase the resolution, the valves are often open simultaneously.
Недостатком способа является сложность реализации из-за применения механического регулятора расхода и неэкономичность за счет постоянного расхода газа, необходимого для поддержания номинального режима работы пневморегулятора, и за счет дополнительного расхода газа при регулировании, т.к. времена открытого состояния впускного и выпускного клапанов перекрываются.The disadvantage of this method is the difficulty of implementation due to the use of a mechanical flow regulator and uneconomical due to the constant gas flow required to maintain the nominal operating mode of the pneumatic regulator, and due to the additional gas flow during regulation, because the open state times of the intake and exhaust valves overlap.
Известная установка содержит источник газа, связанный через входной пневморегулятор потока с параллельно соединенными "быстрым" и "медленным" впускными клапанами, выходы впускных клапанов соединяются с рабочей камерой, в которой регулируется давление, и со входами параллельно соединенных "быстрого" и "медленного" выходных клапанов, выходы которых подключаются в выходному пневморегулятору потока, соединенному с атмосферой или с источником вакуума, в рабочей камере установлен датчик давления, выход входного пневморегулятора расхода соединен со входом выходного через дроссель в обход клапанов и рабочей емкости.The known installation contains a gas source connected through an inlet pneumatic flow regulator with parallel connected "fast" and "slow" inlet valves, the outputs of the inlet valves are connected to the working chamber, in which the pressure is regulated, and with the inputs of the parallel connected "fast" and "slow" output valves, the outputs of which are connected to the output pneumatic flow regulator connected to the atmosphere or to a vacuum source, a pressure sensor is installed in the working chamber, the output of the inlet pneumatic flow regulator is Inonii output to the input via a throttle valve and bypassing the working capacity.
Недостатком является конструктивная сложность установки регулирования, обусловленная сложной конструкцией некоторых входящих в нее элементов (например, пневморегуляторов расхода), также недостатком является постоянный расход газа, необходимый для номинальной работы пневморегуляторов потока.The disadvantage is the structural complexity of the regulation installation, due to the complex design of some of its constituent elements (for example, flow pneumatic regulators), and the constant gas flow rate required for the nominal operation of flow pneumatic regulators is also a disadvantage.
Задачей заявляемых технических решений является упрощение способа и конструкции и повышение экономичности.The objective of the claimed technical solutions is to simplify the method and design and increase efficiency.
Поставленная задача решается тем, что:The problem is solved in that:
- в способе задания давления в контролируемом объеме, заключающемся в том, что с помощью схемы регулирования давления и трубопроводной магистрали задают «грубо» установленное значение давления в контролируемом объеме, затем периодически замеряют в нем давление и, при отклонении его величины от заданной вычисляют количество сжатого газа, которое необходимо ввести в контролируемый объем или удалить из него и, подавая или удаляя необходимое количество газа с помощью схемы регулирования до достижения в контролируемом объеме давления, которое затем «прецизионно» поддерживают, для того чтобы обеспечить его в контролируемом объеме, согласно изобретению, «прецизионное» регулирование величины давления в контролируемом объеме производят параллельно с поддержанием давления в схеме регулирования, для чего параллельно замеряют давление в ней и в контролируемом объеме, сравнивают их значения друг с другом, поддерживают давление в контролируемом объеме близким к установленному и изменяют давление в схеме регулирования так, чтобы разность давлений в схеме регулирования и в контролируемом объеме поддерживалась в пределах, обеспечивающих требуемую дискретность изменения давления в контролируемом объеме путем прямой и обратной подачи необходимого количества газа через трубопроводную магистраль, связывающую схему регулирования и контролируемый объем, при этом для уменьшения минимальной порции газа применяют последовательное открывание клапанов, входящих в схему регулирования, и последовательное их открывание с перекрытием во времени.- in the method of setting the pressure in the controlled volume, which consists in the fact that using the pressure control circuit and the pipe line set the "roughly" set pressure value in the controlled volume, then periodically measure the pressure in it and, if its value deviates from the set value, calculate the amount of compressed gas, which must be introduced into the controlled volume or removed from it and, by supplying or removing the necessary amount of gas using the control circuit until the pressure in the controlled volume reaches the swarm is then “precision” supported in order to ensure it in a controlled volume, according to the invention, “precision” regulation of the pressure in the controlled volume is carried out in parallel with maintaining the pressure in the control circuit, for which the pressure in it and in the controlled volume are measured in parallel, compared their values with each other, keep the pressure in the controlled volume close to the set and change the pressure in the control circuit so that the pressure difference in the control circuit and in the volume to be controlled was maintained within the range providing the required discreteness of pressure changes in the controlled volume by direct and reverse supply of the required amount of gas through a pipeline connecting the control circuit and the controlled volume, while sequential opening of valves included in the control circuit is used to reduce the minimum portion of gas, and their sequential opening with overlapping in time.
- в установке для задания давления в контролируемом объеме, содержащей рабочую емкость, снабженную датчиком давления и связанную с контролируемым объемом, схему регулирования, включающую трубопроводную магистраль для прохождения газа, впускные и выпускные клапаны, а также систему управления, согласно изобретению, схема регулирования включает в себя последовательно соединенные входную группу клапанов, предварительную емкость и группу перепускных клапанов, при этом входная группа клапанов состоит из 3-х соединенных звездой клапанов: впускного, соединенного с источником высокого давления, выпускного, соединенного с источником низкого давления или с атмосферой, и отсечного, соединенного с предварительной емкостью, снабженной вторым датчиком давления, а группа перепускных клапанов состоит из 2-х соединенных последовательно клапанов, подключенных через трубопроводную магистраль к рабочей и предварительной емкостям, а система управления соединена с датчиками и клапанами.- in the installation for setting the pressure in a controlled volume, containing a working tank equipped with a pressure sensor and connected with a controlled volume, a control circuit including a pipeline for gas passage, intake and exhaust valves, and also a control system according to the invention, the control circuit includes the inlet group of valves, the preliminary capacity and the bypass valve group, connected in series, while the inlet valve group consists of 3 valves connected by a star: shut-off connected to a source of high pressure, exhaust, connected to a source of low pressure or to the atmosphere, and shut-off connected to a preliminary tank equipped with a second pressure sensor, and the group of bypass valves consists of 2 valves connected in series connected through a pipeline to working and preliminary capacities, and the control system is connected to sensors and valves.
Использование в способе при прецизионном регулировании величины давления промежуточной стабилизации давления в самой схеме регулирования с параллельным замером давления в ней и в контролируемом объеме, сравнение их между собой и изменение давления в схеме регулирования путем прямой и обратной подачи вычисленного необходимого количества газа для поддержания в необходимых пределах разности давлений в схеме регулирования и в контролируемом объеме уменьшает расход газа и упрощает конструкцию для реализации данного способа при хорошей стабильности регулирования и необходимой его дискретности. Обеспечение последовательного пропускания газа через два клапана и открывания их с перекрытием во времени уменьшает расход газа в сравнении с прототипом, т.к. такое включение позволяет сократить эффективное время открытого состояния клапанов и не выбрасывать излишек газа в атмосферу.The use in the method for precision regulation of the pressure value of intermediate pressure stabilization in the control circuit itself with a parallel measurement of the pressure in it and in the controlled volume, comparing them with each other and changing the pressure in the control circuit by direct and reverse supply of the calculated necessary amount of gas to maintain the required limits the pressure difference in the control circuit and in the controlled volume reduces gas flow and simplifies the design for implementing this method with good stability of regulation and its necessary discreteness. Ensuring the sequential transmission of gas through two valves and opening them with an overlap in time reduces gas consumption in comparison with the prototype, because this inclusion allows you to reduce the effective time of the open state of the valves and not to throw excess gas into the atmosphere.
В установке выполнение схемы регулирования из последовательно соединенных входной группы клапанов, предварительной емкости и группы перепускных клапанов при последовательном соединении ее с рабочей емкостью (давление в которой является фактически давлением в контролируемом объеме), в совокупности с выполнением входной группы клапанов из соединенных звездой впускного, соединенного с источником высокого давления, выпускного, соединенного с источником низкого давления или атмосферой, и отсечного, соединенного предварительной емкостью в совокупности с перепускной группой клапанов, включенных последовательно между предварительной и рабочей емкостями, и соединением схемы управления с датчиками давления и клапанами обеспечивает достижение заданного результата - значительно упрощает конструкцию установки и снижает расход газа.In the installation, the implementation of the control circuit from the inlet group of valves in series, the preliminary capacity and the bypass valve group when connected in series with the working capacity (the pressure in which is actually the pressure in the controlled volume), in conjunction with the execution of the inlet group of valves from the inlet connected by a star, connected with a high pressure source, outlet connected to a low pressure source or atmosphere, and a shut-off connected preliminary tank Together with a bypass group of valves connected in series between the preliminary and working tanks, and the connection of the control circuit with pressure sensors and valves, it ensures the achievement of the desired result - greatly simplifies the design of the installation and reduces gas consumption.
Технический результат - упрощение конструкции и снижение расхода газа.EFFECT: simplified design and reduced gas consumption.
Заявляемый способ задания давления в контролируемом объеме обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него наличием таких существенных признаков как использование при прецизионном регулировании промежуточной стабилизации давления в самой схеме регулирования, параллельный замер давления в ней и в контролируемом объеме, сравнение их величин друг с другом, поддержание разности давлений в схеме регулирования и контролируемом объеме в пределах, обеспечивающих необходимую дискретность регулирования давления в контролируемом объеме, регулирование давления в контролируемом объеме путем прямой и обратной подачи вычисленного необходимого количества газа через трубопроводную магистраль, последовательное пропускание газа через два клапана и открывание их с перекрытием во времени, позволяющие в совокупности получить заданный результат.The inventive method of setting the pressure in a controlled volume is novel in comparison with the prototype, differing from it by the presence of such essential features as the use of precision intermediate control of pressure stabilization in the control circuit itself, parallel measurement of pressure in it and in the controlled volume, comparing their values with each other , maintaining the pressure difference in the control circuit and the controlled volume within the limits that provide the necessary discreteness of pressure control in the control th volume, pressure regulation in the controlled volume through the forward and reverse feeding of the calculated necessary amount of gas through the pipe line, the gas passing through consecutive two flaps and their opening with a time overlap, allowing collectively obtain the desired result.
Заявляемая установка обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как выполнение схемы регулирования из последовательно соединенных входной группы клапанов, предварительной емкости, снабженной своим датчиком давления, и группы перепускных клапанов, выполнение группы входных клапанов из трех, соединенных звездой, входной из которых соединен с источником высокого давления, выходной - с источником низкого давления или атмосферой, а отсечной клапан - предварительной емкостью, соединенной с рабочей емкостью через перепускную клапанную группу, состоящую из 2-х последовательно включенных клапанов, позволяет для обеих групп клапанов всегда пропускать газ последовательно через два клапана и осуществлять открывание их с перекрытием во времени, что обеспечивает в совокупности достижение заданного результата.The inventive installation has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by such significant features as the implementation of the control circuit of a series-connected inlet group of valves, a preliminary tank equipped with its own pressure sensor, and a group of bypass valves, a group of inlet valves of three connected by a star, inlet of which is connected to a source of high pressure, the outlet to a source of low pressure or atmosphere, and the shut-off valve to a preliminary tank connected capacitance through the bypass valve group composed of 2 series-connected valves, it allows for both groups of valves is always gas flowing successively through the two valve opening and implement them in time overlap to provide a plurality of achieving the desired result.
Заявителю неизвестны технические решения для задания давления в контролируемом объеме, обладающие указанными отличительными признаками, обеспечивающие получение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемый способ и установка для задания давления в контролируемом объеме соответствуют критерию «изобретательский уровень».The applicant does not know the technical solutions for setting the pressure in a controlled volume, having the indicated distinguishing features, providing the desired result, so he believes that the claimed method and installation for setting the pressure in a controlled volume meet the criterion of "inventive step".
Заявляемый способ задания давления в контролируемом объеме и установка для его осуществления могут найти широкое применение в качестве метрологического оборудования для обеспечения приборов давления и могут применяться для автоматизации процедуры калибровки и поверки и также могут использоваться для точного поддержания давления в небольших емкостях в химической, биохимической и других отраслях промышленности, а поэтому соответствуют критерию «промышленная применимость».The inventive method of setting pressure in a controlled volume and installation for its implementation can be widely used as metrological equipment to provide pressure instruments and can be used to automate calibration and verification procedures and can also be used to accurately maintain pressure in small containers in chemical, biochemical and other industries, and therefore meet the criterion of "industrial applicability".
Изобретения иллюстрируются чертежом, где представлена функциональная схема установки для осуществления способа задания давления в контролируемом объеме.The invention is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of the installation for implementing the method of setting pressure in a controlled volume.
Заявляемый способ задания давления в контролируемом объеме заключается в следующем.The inventive method of setting pressure in a controlled volume is as follows.
С помощью связанной с контролируемым объемом схемы регулирования и трубопроводной магистрали обеспечивают в контролируемом объеме заранее установленный уровень давления, для чего периодически замеряют параллельно давление в схеме регулирования и в контролируемом объеме и сравнивают их друг с другом и величины давления с заранее установленным уровнем. При отклонении величины давления в контролируемом объеме от заранее установленного уровня вычисляют количество газа, которое необходимо ввести в контролируемом объеме или удалить из него с тем, чтобы установить в нем давление, равное установленному уровню, при этом в схеме регулирования поддерживается давление выше давления в контролируемом объеме, если необходимо увеличивать давление в контролируемом объеме, или ниже, если необходимо уменьшать. Разность давлений между схемой регулирования и контролируемым объемом поддерживается такой достаточно малой, чтобы обеспечивалась необходимая дискретность регулирования давления в контролируемом объеме, при этом регулирование давления осуществляется путем прямой и обратной подачи необходимого количества газа, а для уменьшения минимальной порции газа применяют подачу газа последовательно через два клапана и открывание клапанов с перекрытием во времени. Таким образом, эффективное время открытого состояния клапанов уменьшается до величины, существенно меньшей минимального времени срабатывания клапановUsing a control circuit and a pipeline connected to a controlled volume, a predetermined pressure level is provided in the controlled volume, for which purpose the pressure in the control circuit and in the controlled volume are periodically measured in parallel and compared with each other and pressure values with a predetermined level. If the pressure in the controlled volume deviates from a predetermined level, the amount of gas is calculated that must be introduced into the controlled volume or removed from it in order to set the pressure equal to the set level in it, while the pressure in the control circuit is maintained above the pressure in the controlled volume if it is necessary to increase the pressure in a controlled volume, or lower if it is necessary to reduce. The pressure difference between the control circuit and the monitored volume is kept so small that the required discreteness of pressure regulation in the monitored volume is ensured, while the pressure is controlled by direct and reverse supply of the required amount of gas, and to reduce the minimum portion of gas, gas is applied sequentially through two valves and opening valves with overlapping in time. Thus, the effective open time of the valves is reduced to a value significantly less than the minimum valve response time
Установка для задания давления в контролируемом объеме содержит последовательно соединенные входной вентиль 1, схему 2 регулирования, включающую последовательно соединенные входную группу 3 клапанов, предварительную емкость 4, группу 5 перепускных клапанов и рабочую емкость 6, выходной вентиль 7, а также систему 8 управления. Входная группа 3 клапанов содержит соединенные звездой впускной клапан 9, подключенный к источнику 10 высокого давления, выпускной клапан 11, подключенный к источнику 12 низкого давления или сообщающийся с атмосферой, и отсечной клапан 13, соединенный с предварительной емкостью 4, снабженной датчиком 14 давления. Предварительная емкость 4 соединена через последовательно соединенные перепускные клапаны 15 и 16 с рабочей емкостью 6, снабженной датчиком 17 давления. Рабочая емкость 6 через выходной вентиль 7 соединена с контролируемым объемом 18. Установка включает также трубопроводную магистраль 19 и систему 8 управления, связанную со всеми клапанами и датчиками давления.The installation for setting the pressure in the controlled volume contains a serially connected inlet valve 1, a control circuit 2, including a serially connected inlet group 3 of valves, a preliminary tank 4, a group 5 bypass valves and a working tank 6, an outlet valve 7, and also a control system 8. The inlet group 3 of the valves comprises a star-connected inlet valve 9 connected to a high pressure source 10, an exhaust valve 11 connected to a low pressure source 12 or in communication with the atmosphere, and a shut-off valve 13 connected to a preliminary tank 4 provided with a pressure sensor 14. The preliminary tank 4 is connected through series-connected bypass valves 15 and 16 with a working tank 6, equipped with a pressure sensor 17. The working capacity 6 through the outlet valve 7 is connected to a controlled volume 18. The installation also includes a pipe line 19 and a control system 8, associated with all valves and pressure sensors.
Способ задания давления в контролируемом объеме осуществляется с помощью установки следующим образом.The method of setting the pressure in a controlled volume is carried out using the installation as follows.
Основой метода является двойное параллельное регулирование давления в двух емкостях - предварительной и рабочей. Параллельно поддерживают (грубо) давление в схеме 2 регулирования и прецизионно в рабочей емкости 6, т.е фактически в контролируемом объеме. Давление в рабочей емкости 6 поддерживается близким к уставке, а давление в предварительной емкости 4 поддерживается таким, чтобы перепад давления между рабочей и предварительной емкостями 6 и 4 был в некотором диапазоне. Величина верхней и нижней границ диапазона определяется из соотношения минимального эффективного времени открывания группы перепускных клапанов и необходимого изменения давления в рабочей емкости 6. Таким образом, перепад давления при выходе на режим поддержания зависит от разницы между текущим и целевым давлением в рабочей емкости 6, а при поддержании давления вблизи целевого - от минимальной допустимой флуктуации давления в рабочей емкости 6.The method is based on double parallel pressure control in two tanks - preliminary and working. At the same time, they maintain (roughly) the pressure in the control circuit 2 and precisely in the working tank 6, i.e., in fact, in a controlled volume. The pressure in the working vessel 6 is maintained close to the set point, and the pressure in the preliminary vessel 4 is maintained so that the pressure difference between the working and preliminary vessels 6 and 4 is in a certain range. The value of the upper and lower limits of the range is determined from the ratio of the minimum effective opening time of the bypass valve group and the necessary pressure change in the working tank 6. Thus, the pressure drop when entering the maintenance mode depends on the difference between the current and target pressure in the working tank 6, and at maintaining pressure near the target - from the minimum allowable pressure fluctuation in the working tank 6.
При этом для обеспечения высокой разрешающей способности (малой дискретности) и стабильности регулирования, т.е. уменьшения эффективного времени открытого состояния клапанов, без увеличения расхода газа, используется их последовательное соединение. Клапаны при таком соединении открываются с перекрытием во времени; величина этого перекрытия определяет эффективное время открытого состояния клапанов. Таким образом, можно получить эффективное время открытого состояния клапанов, существенно меньше минимального времени срабатывания клапана.Moreover, to ensure high resolution (low resolution) and regulation stability, i.e. reduce the effective time of the open state of the valves, without increasing gas flow, they are used in series connection. Valves with this connection open with overlap in time; the magnitude of this overlap determines the effective open time of the valves. Thus, it is possible to obtain an effective open time of the valves, significantly less than the minimum valve response time.
В рабочей емкости 6 поддерживается целевое давление, контролируемое прецизионным датчиком 17 давления. Управление давлением в рабочей емкости 6 осуществляется с помощью группы 5 перепускных клапанов, которая состоит из двух клапанов 15 и 16. При этом клапаны 15 и 16 в группе 5 могут открываться одновременно при необходимости больших изменений давления в рабочей емкости 6 или с перекрытием по времени, если требуется малое изменение давления в рабочей емкости 6 и необходимое эффективное время открытого состояния клапанов меньше, чем фактическое время их срабатывания. При этом минимальное изменение давления в рабочей емкости 6 при определенном перепаде давления на группе 5 ограничивается "мертвым" объемом соединений между клапанами 15 и 16, следовательно, этот объем должен быть минимальным.In the working tank 6, the target pressure is maintained, controlled by a precision pressure sensor 17. The pressure in the working tank 6 is controlled using the bypass valve group 5, which consists of two valves 15 and 16. In this case, the valves 15 and 16 in the group 5 can open simultaneously if large pressure changes in the working tank 6 are necessary or with time overlap, if a small change in pressure in the working tank 6 is required and the necessary effective time for the valves to open is shorter than the actual time of their operation. In this case, the minimum pressure change in the working tank 6 with a certain pressure drop in group 5 is limited by the "dead" volume of connections between valves 15 and 16, therefore, this volume should be minimal.
Целевое давление в предварительной емкости 4 определяется из необходимого перепада давлений на группе 5 перепускных клапанов, целевого и текущего давления в рабочей емкости 6. Управление давлением в предварительной емкости 4 осуществляется входной группой 3 клапанов, состоящей из впускного 9, выпускного 11 и отсечного 13 клапанов. При этом два клапана (впускной и отсечной или выпускной и отсечной) в этой группе открываются либо одновременно, если необходимы большие изменения давления в предварительной емкости 4, или с перекрытием по времени, если требуется малое изменение давления в предварительной емкости 4 и необходимое эффективное время открытого состояния клапанов меньше, чем фактическое время их срабатывания. При необходимости увеличения давления в предварительной емкости 4 работают впускной и отсечной клапаны 9 и 13, при необходимости уменьшения - выпускной и отсечной клапаны 11 и 13.The target pressure in the preliminary vessel 4 is determined from the necessary pressure difference across the bypass valve group 5, the target and current pressure in the working vessel 6. The pressure in the preliminary vessel 4 is controlled by the inlet group of 3 valves, consisting of inlet 9, outlet 11 and shut-off 13 valves. In this case, two valves (inlet and shut-off or exhaust and shut-off) in this group open either simultaneously if large pressure changes in the preliminary tank 4 are necessary, or with a time overlap if a small pressure change in the preliminary tank 4 is required and the required effective open time Valves are shorter than their actual response times. If it is necessary to increase the pressure in the preliminary tank 4, the inlet and shut-off valves 9 and 13 work, if necessary, to reduce the exhaust and shut-off valves 11 and 13.
Управление клапанами, измерение давления и вычисление необходимых времен открытия клапанов осуществляет система 8 управления.The valve control, pressure measurement and calculation of the required valve opening times are carried out by the control system 8.
От источников 10 и 12 входного давления устройство может отсекаться с помощью входного вентиля 1, а от контролируемого объема 18 - выходным вентилем 7.The device can be cut off from the sources 10 and 12 of the input pressure using the inlet valve 1, and from the controlled volume 18 by the output valve 7.
В сравнении с прототипом заявляемые способ и установка для задания давления в контролируемом объеме являются более простыми по воплощению и менее расходными.Compared with the prototype, the inventive method and installation for setting pressure in a controlled volume are simpler to implement and less expendable.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006128956/28A RU2319126C1 (en) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | Method and device for pressure control in space |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006128956/28A RU2319126C1 (en) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | Method and device for pressure control in space |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2319126C1 true RU2319126C1 (en) | 2008-03-10 |
Family
ID=39281023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006128956/28A RU2319126C1 (en) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | Method and device for pressure control in space |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2319126C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2495392C2 (en) * | 2011-12-27 | 2013-10-10 | Закрытое акционерное общество Промышленная группа "Метран" | Method for setting pressure in controlled volume, and unit for its implementation |
| RU2614664C2 (en) * | 2015-08-05 | 2017-03-28 | Закрытое акционерное общество Промышленная группа "Метран" | Device for setting alternating/pulsating pressure in working volume |
| RU2650721C1 (en) * | 2017-03-02 | 2018-04-17 | Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Элемер" (Ооо Нпп "Элемер") | Method of pressure task in controlled volume and the unit for its implementation |
| RU2702692C1 (en) * | 2019-01-22 | 2019-10-09 | Андрей Александрович Павлов | Pressure setting device |
| RU2825817C1 (en) * | 2023-12-29 | 2024-08-30 | Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Laboratory vacuum installation |
-
2006
- 2006-08-09 RU RU2006128956/28A patent/RU2319126C1/en active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2495392C2 (en) * | 2011-12-27 | 2013-10-10 | Закрытое акционерное общество Промышленная группа "Метран" | Method for setting pressure in controlled volume, and unit for its implementation |
| RU2614664C2 (en) * | 2015-08-05 | 2017-03-28 | Закрытое акционерное общество Промышленная группа "Метран" | Device for setting alternating/pulsating pressure in working volume |
| RU2650721C1 (en) * | 2017-03-02 | 2018-04-17 | Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Элемер" (Ооо Нпп "Элемер") | Method of pressure task in controlled volume and the unit for its implementation |
| RU2702692C1 (en) * | 2019-01-22 | 2019-10-09 | Андрей Александрович Павлов | Pressure setting device |
| RU2825817C1 (en) * | 2023-12-29 | 2024-08-30 | Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Laboratory vacuum installation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9261884B2 (en) | Apparatus for dividing and supplying gas and method for dividing and supplying gas by use of this apparatus | |
| EP1096351A1 (en) | Parallel bypass type fluid feeding device, and method and device for controlling fluid variable type pressure system flow rate used for the device | |
| US9856795B2 (en) | Gas turbine system, controller, and gas turbine operation method | |
| US8151740B2 (en) | System and method for controlling the calorie content of a fuel | |
| CA2608042A1 (en) | Method and device for regulating the operating line of a gas turbine combustion chamber | |
| RU2319126C1 (en) | Method and device for pressure control in space | |
| KR101632602B1 (en) | Gas separation and supply device for semiconductor manufacturing apparatus | |
| EA017036B1 (en) | Method for controlling operation of claus plant and control system therefor | |
| RU2649157C2 (en) | System and method of control and management of natural gas pressure within multiple sources | |
| CN102636040B (en) | Self-study furnace temperature control method and control system | |
| CN112000160A (en) | Wide-range high-precision gas pressure and flow rapid adjusting device and adjusting method thereof | |
| US6406268B1 (en) | Control of a compressor unit | |
| CN103282628B (en) | The control gear of internal-combustion engine | |
| RU2495392C2 (en) | Method for setting pressure in controlled volume, and unit for its implementation | |
| CN108121370B (en) | Measurement and control method and measurement and control system for gas flow in vacuum environment | |
| CN212433647U (en) | Wide-range high-precision gas pressure and flow quick adjusting device | |
| US11614258B2 (en) | Boiler and the method for controlling combustion of the boiler | |
| RU2614664C2 (en) | Device for setting alternating/pulsating pressure in working volume | |
| RU2294556C1 (en) | Device for automatic control over semi-continuous action reactor | |
| CN104454119A (en) | Constant-temperature control device for engine cooling liquid and control method of constant-temperature control device | |
| JP4714253B2 (en) | Pressure controller and pressure regulator | |
| RU2650721C1 (en) | Method of pressure task in controlled volume and the unit for its implementation | |
| CN113803121A (en) | Automatic control method and system of low-pressure steam turbine and power generation system | |
| RU156826U1 (en) | PRESSURE PRESSURE DEVICE | |
| RU153094U1 (en) | INSTALLATION FOR PRESSURE JOB IN CONTROLLED VOLUME |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100708 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20121025 |