[发明专利]调节气压的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种调节气压的方法，主要应用于静态调压测试中对气压源的压力调节。

背景技术

现有技术中的静态调压测试中对气压源的压力调节方法如图1所示，气容(气体容器)P1是测试系统中需要保持稳定压力的装置，气容P1通过电磁阀K与气容P2相通(P2与P1之间存在压力差)，电磁阀K的通断用一定占空比的电脉冲信号进行控制。其工作原理是，当气容P1的工作气压值高于需要的压力值时(该压力值高于P2中的气压)，接通电磁阀K的控制电脉冲使电磁阀K间歇开关，电磁阀K开时，气容P1与气容P2导通，气容P1的气压降低，以此达到调节气压的目的。上述调节气压的方法存在的缺点是，在电磁阀K导通的时间内，气容P1的气压降低幅度(气压变化)较大，使得气容P1的气压波动较大，不能达到微调的效果，影响了系统的压力控制精度。图2为P1的变化速率与电磁阀导通占空比的关系，其中电磁阀的切换周期为10mms。从图2可以看出，在电脉冲的占空比为14％的情况下，压力随时间的变化率为1KPa/s。且当控制脉冲占空比小于14％后，压力变化率为0。因此，电磁阀一次动作可控制的压力最小变化量大致为10Pa。

发明内容

本发明的目的就是提供一种调节气压的方法，以解决现有技术存在的在电磁阀导通的时间内，气容P1的气压降低幅度(气压变化)较大，使得气容P1的气压波动较大，不能达到微调效果的问题。

本发明的技术方案是：包括需要保持恒压状态的气容P1，其特征在于：所述的气容P1通过三通电磁阀S分别与气容P2和中间气容P3相通，用一定占空比的电脉冲信号控制该电磁阀S的通断，当气容P1的工作气压值高于需要的压力值时，接通电磁阀S的控制电脉冲使中间气容P3在气容P1与气容P2之间交替导通，使气容P1通过中间气容P3与气容P2导通，以此达到微量调节气压的目的。

本发明的优点是：由于中间气容的容量有限，电磁阀在每次导通能够降低气压的幅度大大减小，在电磁阀控制电脉冲为相同占空比的情况下，该改进的方法比现有技术所调节的系统气容的气压变化幅度更微小，可降低几十倍，从而实现高精度的压力控制。采用的装置结构简单，容易实施，效果非常明显。

附图说明

图1是现有技术的调压方式示意图；

图2是气容P1的变化速率与电磁阀导通占空比的关系曲线；

图3是本发明的调压方式示意图；

图4是采用本发明后的气容P1的变化速率与电磁阀导通占空比的关系曲线。

具体实施方式

参见图3和图4，本发明一种调节气压的方法，包括需要保持恒压状态的气容P1，其特征在于：所述的气容P1通过三通电磁阀S分别与气容P2和中间气容P3相通，用一定占空比的电脉冲信号控制该电磁阀S的通断，在工作时，电磁阀S一直在工作，是通过改变电脉冲的占空比来调节压力P1，当气容P1的工作气压值高于需要的压力值时，接通电磁阀S的控制电脉冲使中间气容P3在气容P1与气容P2之间交替导通，使气容P1通过中间气容P3与气容P2导通，而不是使气容P1直接与气容P2导通，以此达到微量调节气压的目的。本发明是采用闭环控制系统，通过压力传感器检测气容P1的气压，压力传感器的压力信号通过控制器控制电磁阀S的电脉冲的占空比。

所述的电脉冲信号占空比和中间气容P3的容量根据气容P1的容量确定。P3的容量与P1成正比，与最小压力变化量成反比。电脉冲信号占空比与P1压力值同目标压力值的差成正比。

电磁阀S为脉冲控制的三通电磁阀，一端通外部环境即气容P2，一端接测试系统的气容P1，一端接中间气容P3。当电磁阀S将气容P1与中间气容P3接通时，气容P1的气压降低，气容P3的气压升高；若气容P2与气容P3相通，气容P3的气压降低到气容P2。重复动作，使气容P1的压力达到期望的压力值。气容P3的容积越小，气容P1的压力变化越小。

如图4所示，气容P1的变化速率与电磁阀S导通占空比的关系，其中电磁阀的切换周期为10mms。从图4看出，采用本发明的方法后气容P1随时间的变化幅度降低到0.04KPa/s，比图2所示的现有技术的相同参数降低了25倍。

比较图2与图4，可清楚的看出，在使用相同电磁阀时，本发明的改进技术比现有技术可得到更小的压力控制量，从而实现高控制精度。