[发明专利]极小流量自动流阻控制系统

权利要求书

1.一种极小流量自动流阻控制系统，包括：向容积泵(3)提供循环液体的水箱(4)，按顺流方向顺次串联的过滤器(5)、容积式流量计(6)、差压式流量计(7)和超声波流量计(8)，其特征在于：待测冷板(13)或负载两端通过并联了第一差压传感器(9)的第二差压传感器(10)和第二快速自封闭接头(12)，经第一快速自封闭接头(11)形成的并联闭环回路连通水箱(4)，并通过容积泵连通容积式流量计(6)、差压式流量计(7)和超声波流量计(8)串联流管构成的流量流阻循环回路，该流量流阻循环回路通过对单片机(1)连接PWM电压转换器(2)；单片机(1)在每个设定时间段内，编程输出使其PWM电压转换器(2)输出端输出占空比发生变化的PWM信号，通过PWM信号转模拟信号模块实现占空比PWM信号和0～5V电压信号的等比例转换，形成0-5V直流控制电压对电机进行驱动；PWM电压转换器(2)将该直流电压送至容积泵(3)的电机的控制端，以0-5V信号对容积泵(3)进行调节，使得容积泵(3)形成由小到大不同连续流动的流量，输出至循环的液体水箱(4)和对流体进行过滤的过滤器(5)，过滤器(5)通过不同量程的容积式流量计(6)、差压式流量计(7)、超声波流量计(8)采集流量；单片机(1)预设了上述三个流量计的量程，根据上述三个流量计采集所得的流量,将满足流量在上述三流量计预设量程2/3内的流量计读数作为测量读数，同样按2/3量程原则,测量通过待测冷板(13)载荷两端的流体压差，选择对应量程差压传感器读数，以模拟信号调节容积泵(3)，直接驱动泵电机里的双模式PWM控制电路调节电机及泵的转速，在每一个时间片的末尾采集对应时刻所选流量计和差压传感器的读数形成测量点，每一个测量点输出不同的PWM信号，不同的PWM信号对应不同测量流量，对待测冷板(13)流阻点进行测量，将多个这样的流阻点连接形成流阻曲线，然后根据输入的测量点个数自动设定测量步长，每一个测量点输出不同的PWM信号，不同的PWM信号对应不同测量流量，实现量程范围内差压和流量的测量。

2.如权利要求1所述的极小流量自动流阻控制系统，其特征在于：容积式流量计(6)通过测量节流装置差压来间接确定流体的流量，利用一个标准小容积连续地定排量测量，根据标准容积的容积值和连续测量的累计次数，求得累积的流量。

3.如权利要求1所述的极小流量自动流阻控制系统，其特征在于：超声波流量计(8)测量超声波脉冲在顺流和逆流传播过程中的速度之差来得到被测流体的流速。

4.如权利要求1所述的极小流量自动流阻控制系统，其特征在于：根据测量的物理量的不同，超声波流量计(8)采用时差法、相位差法和频差法；时差法超声波流量计(8)测量超声波脉冲顺流和逆流时传播的时间差，向流体连续发射形式为的超声波脉冲，通过测量顺流和逆流时超声脉冲的循环频率之差来测量流量；相位差法超声波流量计(8)把上述时间差转换为超声波传播的相位差来测量；频差法超声波流量计(8)根据顺流时脉冲循环频率、逆流时脉冲循环频率和脉冲循环频差，按逆流方向发射时收到的信号相位，并转换为电脉冲，把电脉冲施加到换能器上激发超声波再发射出去，如此循环构成一个自激振荡。

5.如权利要求4所述的极小流量自动流阻控制系统，其特征在于：振荡频率为f持续一段时间后，由切换开关切换为第二换能器发射脉冲超声波，第一换能器接收，同样形成自激振荡，在流体中，由泊肃叶定律，得到压力损失△P的对数与流量Q和流阻R的关系：Q＝Δp/R。

6.如权利要求1所述的极小流量自动流阻控制系统，其特征在于：单片机(1)首先确定最小的测试流量机器选用的流量计，然后确定最大的测试流量机器选用的流量计，根据输入的测量点个数，自动设定测量步长，PWM电压转换器(2)对每一个测量点输出不同的PWM信号，不同的PWM信号对应不同测量流量，对系统流阻点进行测量。

7.如权利要求6所述的极小流量自动流阻控制系统，其特征在于：单片机(1)根据手动测试的经验，设置了对不同流量的差压传感器和流量计的稳定时间，然后将对应的时间表写入单片机内存中，根据上述每个测点对应的流量，查表决定每个测点的测量时间，实现对测量时间的智能控制。