一种压力式电子流量控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种压力式电子流量控制器，包括气阻、第一压力调节组件及控制组件，所述第一压力调节组件安装于气阻的进气端，用来调节气阻上进气端的气体压力，还包括第二压力调节组件，所述第二压力调节组件与气阻的出气端相连，用来调节气阻上出气端的气体压力以保持出气端的气体压强恒定。本实用新型专利技术具有结构简单紧凑、能够提高其环境适应能力、进而提高控制精度等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术主要涉及到精密分析仪器领域，特指一种适用于精密分析仪器的不受环境压力影响的压力式电子流量控制器。
技术介绍
        现有技术中，在众多的精密分析设备中常常要使用到对于流体进行控制的器件，比如流量控制器，其包括气阻1、比例阀41和压力传感器51。以色谱仪为例，如图1所示，当前应用于色谱中的压力式电子流量控制器，气体从进气端3进入后均采用对输入口的压力进行控制，然后通过一个气阻1，实现对流量的控制；其基本原理是基于泊肃叶方程，在不考虑温度的影响，其输出流量可简要的表示为：Q=（P1-P2）/R式中：Q为输出流量，R为气阻1的气体阻力值，P1和P2分别为气阻1的前端和后端压力。现有的技术方案中，气阻1的出气端2是直接接大气的，即P2实际为环境的大气压力。通常在环境较好的条件下，P2是随着时间有渐变的，所以传统设计中实际的流量控制会有一个专门针对大气的压力补偿。采用上述传统结构的精密分析仪器（如色谱仪），在实验室内使用时，基本能够满足应用需要，达到分析精度的要求，这是因为实验室环境通常很好，不会出现仪器接口处大气压力瞬变的情况。但若应用于便携式设备的现场使用，由于现场环境复杂，随时可能因为现场的环境扰动，对流量控制模块输出口的气体压力值产生变化，进而影响到电子流量控制器的流量输出，对分析仪器的精度造成严重影响。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本技术提供一种结构简单紧凑、能够提高其环境适应能力、进而提高控制精度的压力式电子流量控制器。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：一种压力式电子流量控制器，包括气阻、第一压力调节组件及控制组件，所述第一压力调节组件安装于气阻的进气端，用来调节气阻上进气端的气体压力，还包括第二压力调节组件，所述第二压力调节组件与气阻的出气端相连，用来调节气阻上出气端的气体压力以保持出气端的气体压强恒定。作为本技术的进一步改进：所述第一压力调节组件包括第一比例调节阀和第一压力传感器，所述第一压力传感器用来实时监测气阻的进气端压力信号，并将压力信号传送给控制组件，所述控制组件根据压力信号输出控制指令至第一比例调节阀，由第一比例调节阀控制进入气阻的气体的实时压力值。作为本技术的进一步改进：所述气阻的进气端设有进气气路模块，所述第一压力调节组件对进气气路模块的出气口气压进行控制。作为本技术的进一步改进：所述第一压力传感器为高量程压力传感器。作为本技术的进一步改进：所述第二压力调节组件包括第二比例调节阀和第二压力传感器，所述第二压力传感器用来实时监测气阻的出气端的实际压力信号并将实际压力信号传送给控制组件，所述控制组件根据压力信号输出控制指令至第二比例调节阀，由所述第二比例调节阀控制气阻的出口端的实时压力值。作为本技术的进一步改进：所述气阻的出气端设有出气气路模块，所述第二压力调节组件对出气气路模块的出气口气压进行控制。作为本技术的进一步改进：所述第二压力传感器为低量程压力传感器。作为本技术的进一步改进：还包括一外壳，所述气阻、第一压力调节组件、控制组件及第二压力调节组件均安装于外壳内。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术的压力式电子流量控制器，通过压力补偿的手段达到补偿环境压力变化对电子流量/压力控制器输出的影响，可以使流量输出不受环境气体压力瞬变或渐变的影响，有效解决现场环境压力易发生变化而造成控制流量发生变化的技术问题，从而提高了其环境适应能力和控制精度。附图说明图1是现有技术中电子流量控制器的原理示意图。图2是本技术电子流量控制器的原理示意图。图3是本技术电子流量控制器的结构原理示意图。图4是本技术中控制组件的工作原理示意图。图例说明：1、气阻；2、出气端；3、进气端；4、第一比例调节阀；5、第一压力传感器；6、控制组件；7、第二比例调节阀；8、第二压力传感器；9、进气气路模块；10、出气气路模块；11、外壳； 21、信号调理电路；22、模数转换单元；23、数据处理单元；24、存储器；25、恒流驱动电路；26、数模转换单元；41、比例阀；51、压力传感器。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。如图2和图3所示，本技术的压力式电子流量控制器，包括气阻1、第一压力调节组件、第二压力调节组件及控制组件6，第一压力调节组件安装于气阻1的进气端3，用来调节气阻1上进气端3的气体压力；第二压力调节组件与气阻1的出气端2相连，用来调节气阻1上出气端2的气体压力；在控制组件的控制下，令第二压力调节组件保持气阻1上出气端2的气体压强恒定。第一压力调节组件包括第一比例调节阀4和第一压力传感器5，第一压力传感器5用来实时监测气阻1的进气端3压力信号，并将压力信号传送给控制组件6，控制组件6则根据压力信号输出控制指令至第一比例调节阀4，由第一比例调节阀4控制进入气阻1的气体的实时压力值。本实施例中，气阻1的进气端3设有进气气路模块9，第一压力调节组件对进气气路模块9的出气口气压进行控制，即可完成对气阻1进气压力的控制。第二压力调节组件包括第二比例调节阀7和第二压力传感器8，第二压力传感器8用来实时监测气阻1的出气端2的实际压力信号，并将实际压力信号传送给控制组件6，控制组件6则根据压力信号输出控制指令至第二比例调节阀7，由第二比例调节阀7控制气阻1的出口端的实时压力值。本实施例中，气阻1的出气端2设有出气气路模块10，第二压力调节组件对出气气路模块10的出气口气压进行控制，即可完成对气阻1上出气端2压力的控制。在具体使用过程中，第一压力传感器5采用高量程压力传感器，第二压力传感器8采用低量程压力传感器。使用大量程的压力传感器主要是为了满足宽流量控制输出的要求，因为气阻1的两端压差可允许的调节范围越大，其流过的流量范围必然越宽。本实施例中，如图4所示，为控制组件6的工作原理示意图。压力传感器（第一压力传感器5和第二压力传感器8）检测到的压力信号经过信号调理电路21调理后进入模数转换单元22（ADC）进行采样，采样的压力信号传入到数据处理单元 23（MCU）中处理，MCU将此压力信号与存储器24中存储的设定目标值进行对比，通过计算其与目标设定值的差异进行调整数模转换单元26（DAC）的输出，以控制恒流驱动电路25的输出电流大小来控制比例电磁阀，由比例电磁阀调整流过其气体的流量，以达到控制压力传感器检测到的压力信号稳定在目标设定值，达到压力稳定控制的目的。可以理解，在上述结构中，压力传感器进行实时气体压力监测为硬件的基本功能，比例调节阀根据控制组件6的控制信号进行流量控制也为硬件的基本功能，无需进行任何方法或软件上的重新设定。本实施中，上述各个结构组件均安装于一外壳11内，该外壳11为整个电子流量控制器安装固定的金属结构外壳，并且起到对模块进行电磁屏蔽的作用，起到一定的抗电磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力式电子流量控制器，包括气阻（1）、第一压力调节组件及控制组件（6），所述第一压力调节组件安装于气阻（1）的进气端（3），用来调节气阻（1）上进气端（3）的气体压力，其特征在于，还包括第二压力调节组件，所述第二压力调节组件与气阻（1）的出气端（2）相连，用来调节气阻（1）上出气端（2）的气体压力以保持出气端（2）的气体压强恒定。

【技术特征摘要】
1.一种压力式电子流量控制器，包括气阻（1）、第一压力调节组件及控制组件（6），所述第一压力调节组件安装于气阻（1）的进气端（3），用来调节气阻（1）上进气端（3）的气体压力，其特征在于，还包括第二压力调节组件，所述第二压力调节组件与气阻（1）的出气端（2）相连，用来调节气阻（1）上出气端（2）的气体压力以保持出气端（2）的气体压强恒定。
2.根据权利要求1所述的压力式电子流量控制器，其特征在于，所述第一压力调节组件包括第一比例调节阀（4）和第一压力传感器（5），所述第一压力传感器5用来实时监测气阻（1）的进气端（3）压力信号，并将压力信号传送给控制组件（6），所述控制组件（6）根据压力信号输出控制指令至第一比例调节阀（4），由第一比例调节阀（4）控制进入气阻（1）的气体的实时压力值。
3.根据权利要求2所述的压力式电子流量控制器，其特征在于，所述气阻（1）的进气端（3）设有进气气路模块（9），所述第一压力调节组件对进气气路模块（9）的出气口气压进行控制。
4.根据权利要求2所述的压力式电子流量控...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱先德，胡亚军，方伟，胡娟，
申请(专利权)人：湖南三德科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43