專(zhuān)利名稱(chēng)：精密氣體流量自動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣體流量控制裝置，特別是一種用于控制小流量氣體的自動(dòng)控制
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
氣體流量控制裝置主要是用于控制輸出的氣體流量，目前能夠?qū)崿F(xiàn)氣體流量的自動(dòng)控制裝置較多，但大多針對(duì)大流量氣體的控制，存在結(jié)構(gòu)組件多、連接關(guān)系混亂、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工裝配困難、成本較高的缺點(diǎn)；并且由于主要是針對(duì)大流量氣體設(shè)計(jì)，因此大流量氣體控制裝置的管道口徑較大，如用于控制小流量氣體，則存在控制精度差、容易產(chǎn)生較大誤差的不足，因此普通的氣體流量控制裝置不適用于小流量氣體的測(cè)量與控制。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、控制精度高的小流量氣體自動(dòng)控制裝置，以適用于小流量氣體的測(cè)量與控制。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:精密氣體流量自動(dòng)控制裝置，包括氣源連通的管道，所述管道上自氣源始依次設(shè)置有手動(dòng)控制閥、自動(dòng)控制閥以及流量傳感器，所述流量傳感器的信號(hào)端連接控制模塊，控制模塊的輸出端通過(guò)舵機(jī)連接齒輪組，所述齒輪組的輸出軸連接自動(dòng)控制閥。所述控制模塊的具體 結(jié)構(gòu)為:所述控制模塊包括輸入端與流量傳感器信號(hào)端連接的單片機(jī)，單片機(jī)的輸入端還連接按鍵操作模塊以及用于為單片機(jī)提供電源的蓄電池，所述單片機(jī)的輸出端分別連接液晶顯示屏和舵機(jī)。本實(shí)用新型的改進(jìn)在于:所述蓄電池與單片機(jī)之間設(shè)置有穩(wěn)壓電路。本實(shí)用新型所述齒輪組的具體結(jié)構(gòu)為:所述齒輪組包括相互嚙合的齒輪一和齒輪二，所述齒輪一的轉(zhuǎn)軸與舵機(jī)軸連接，齒輪二的轉(zhuǎn)軸與自動(dòng)控制閥連接。由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型所取得的技術(shù)進(jìn)步在于:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，采用單片機(jī)作為微控制器，對(duì)小流量氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，具有控制精度高、實(shí)時(shí)性好、反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于小流量氣體的測(cè)量與控制。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為控制模塊的結(jié)構(gòu)框圖。圖3為航機(jī)與閥門(mén)的連接關(guān)系不意圖。其中:1.氣源，2.手動(dòng)控制閥，3.自動(dòng)控制閥，4.流量傳感器，5.控制模塊，51.蓄電池，52.穩(wěn)壓電路，53.按鍵操作模塊，54.單片機(jī)，55.液晶顯示屏，6.舵機(jī)，7.齒輪組，71.齒輪一，72.齒輪二。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。一種精密氣體流量自動(dòng)控制裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所述。包括與氣源I連通的管道，管道上自氣源I開(kāi)始依次設(shè)置有手動(dòng)控制閥2、自動(dòng)控制閥3以及流量傳感器4，流量傳感器的信號(hào)端連接控制模塊5，控制模塊的輸出端通過(guò)舵機(jī)6連接齒輪組7，齒輪組的輸出軸連接自動(dòng)控制閥3。手動(dòng)控制閥用于初步調(diào)節(jié)進(jìn)入管道的氣體流速；自動(dòng)控制閥用于在控制模塊的作用下對(duì)氣體的流量進(jìn)行精密控制；流量傳感器用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道內(nèi)氣體的流量；控制模塊用于根據(jù)流量傳感器檢測(cè)的流量控制舵機(jī)、齒輪組動(dòng)作，進(jìn)一步控制自動(dòng)控制閥的開(kāi)度大小。控制模塊5的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，包括單片機(jī)54、蓄電池51、穩(wěn)壓電路52、按鍵操作模塊53和液晶顯示屏55。單片機(jī)的輸入端分別與流量傳感器信號(hào)端、按鍵操作模塊和穩(wěn)壓模塊的輸出端連接，穩(wěn)壓模塊的輸入端連接蓄電池51 ;單片機(jī)的輸出端分別與液晶顯示屏55和舵機(jī)6連接。蓄電池提供的電源經(jīng)穩(wěn)壓電路調(diào)解后為單片機(jī)供電；單片機(jī)根據(jù)流量傳感器測(cè)量的信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算，然后控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)角的大小，舵機(jī)帶動(dòng)齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械傳動(dòng)，以控制自動(dòng)控制閥的開(kāi)度大?。话存I操作模塊用于手動(dòng)設(shè)定瞬時(shí)流量值等；液晶顯示屏用于顯示瞬時(shí)流量、累積流量以及設(shè)定值等。齒輪組7如圖3所示，包括相互嚙合的齒輪一 71和齒輪二 72，齒輪一 71的轉(zhuǎn)軸與舵機(jī)軸連接，齒輪二 72的轉(zhuǎn)軸與自動(dòng)控制閥3連接。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下所述:首先，將手動(dòng)控制閥2關(guān)閉，通過(guò)按鍵操作模塊53輸入瞬時(shí)流量設(shè)定值b，設(shè)定完畢后，打開(kāi)手動(dòng)控制閥2，使氣體流過(guò)。流量傳感器4實(shí)時(shí)采集流量信號(hào)，并將流量信號(hào)a傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)將流量信號(hào)a和設(shè)定值b進(jìn)行比較，如果a > b，且超過(guò)了允許的誤差范圍，單片機(jī)54就會(huì)發(fā)出控制指令，控制舵機(jī)6的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)角大小，通過(guò)齒輪組7傳動(dòng)，使自動(dòng)控制閥3關(guān)?。煌瑫r(shí)流量傳感器4又會(huì)向單片機(jī)54輸入新的數(shù)據(jù)，單片機(jī)54再將該數(shù)據(jù)與設(shè)定值b進(jìn)行比較，若還不相等，單片機(jī)54會(huì)繼續(xù)發(fā)出控制命令，讓自動(dòng)控制閥3進(jìn)一步關(guān)小，直到瞬時(shí)測(cè)量值與設(shè)定值達(dá)到允許的誤差內(nèi)為止。如果a <b，且超過(guò)了允許的誤差范圍，則說(shuō)明此刻流經(jīng)管道的流量偏小，這時(shí)單片機(jī)54就會(huì)發(fā)出控制指令，控制舵機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，并給定轉(zhuǎn)角大小，進(jìn)一步通過(guò)齒輪組7來(lái)控制自動(dòng)控制閥3向著開(kāi)大的方向旋轉(zhuǎn)，直到瞬時(shí)測(cè)量值與給定值達(dá)到允許的誤差內(nèi)為止。在變化的過(guò)程中可以通過(guò)液晶顯示屏55觀察到瞬時(shí)流量不斷變化，最終向設(shè)定值逼近的過(guò)程。
權(quán)利要求1.密氣體流量自動(dòng)控制裝置，包括與氣源(I)連通的管道，其特征在于:所述管道上自氣源(I)始依次設(shè)置有手動(dòng)控制閥(2)、自動(dòng)控制閥(3)以及流量傳感器(4)，所述流量傳感器的信號(hào)端連接控制模塊(5)，控制模塊(5)的輸出端通過(guò)舵機(jī)(6)連接齒輪組(7)，所述齒輪組的輸出軸連接自動(dòng)控制閥(3)。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的精密氣體流量自動(dòng)控制裝置，其特征在于:所述控制模塊(5)包括輸入端與流量傳感器信號(hào)端連接的單片機(jī)(54)，單片機(jī)(54)的輸入端還連接按鍵操作模塊(53)以及用于為單片機(jī)提供電源的蓄電池(51)，所述單片機(jī)的輸出端分別連接液晶顯示屏(55)和舵機(jī)(6)。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的精密氣體流量自動(dòng)控制裝置，其特征在于:所述蓄電池(51)與單片機(jī)(54)之間設(shè)置有穩(wěn)壓電路(52)。
4.據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的精密氣體流量自動(dòng)控制裝置，其特征在于:所述齒輪組(7)包括相互嚙合的齒輪一(71)和齒輪二(72)，所述齒輪一(71)的轉(zhuǎn)軸與舵機(jī)軸連接，齒輪二(72)的轉(zhuǎn)軸與自動(dòng)控制閥(3)連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種精密氣體流量自動(dòng)控制裝置，包括與氣源連通的管道，所述管道上自氣源始依次設(shè)置有手動(dòng)控制閥、自動(dòng)控制閥以及流量傳感器，所述流量傳感器的信號(hào)端連接控制模塊，控制模塊的輸出端通過(guò)舵機(jī)連接齒輪組，所述齒輪組的輸出軸連接自動(dòng)控制閥。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，采用單片機(jī)作為微控制器，對(duì)小流量氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，具有控制精度高、實(shí)時(shí)性好、反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于小流量氣體的測(cè)量與控制。
文檔編號(hào)G05D7/06GK202929489SQ20122065966
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者王小飛, 郭學(xué)成, 楊妍璨, 董沛毅 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)(保定)