[发明专利]流量控制器

说明书

本发明涉及一种流体流量控制器。

流体流量控制器可用于通过封闭和开启流体通路中的阀门控制流体（例如气体）流量的系统中。在这些系统中，流量阀通过调节孔板的通道调节流体的流量。当所要求的流体流量为零时，就举例说，往密封件上加正压（即预负载），以确保其完整性不致因表面不完善和往往会使阀门打开的管路正压的增加而受影响。

众所周知，利用积分器可以控制流量阀。这些积分器稳定地增加或减少控制信号，控制信号则根据给定值阀（根据所要求的流量调定给定值）与实际流量阀（根据实际流量调定）的流量恒定差值控制加到控制阀的输出功率。这样就使通过阀门的流量始终等于所要求的流量。由于阀门有预负载来保证密封作用，因此控制给定值时，输出功率必须从零逐渐上升到克服密封预负载所需要的值，阀门才能开始打开。

大家知道，要解决这个问题可以给控制器配备一个偏移调节器，这样就可以使操作人员在输入给定值之前将阀门调定到正好关闭的位置。大家也知道，可以对流量和给定值都进行检测，并在给定值不为零而流量为零时人为地往积分器中加大的误差信号，从而使从积分器出来的控制信号更快地增加。在流量传感器检测出流体开始流动时除去该假的误差信号。

我们发现，用下述的这样一种流体流量控制电路可以有利地控制下述的流体流量控制装置。该流体流量控制电路有一个实际控制电路、一个流量要求值比较电路和一个加法电路，实际控制电路输出与实际流量信号和要求流量信号的比较有关的信号，流量要求值比较电路根据所要求的流量与所要求流量阈值信号的比较结果输出信号，加法电路则接收各输出，并根据这些输出提供控制信号。该流体流量控制装置有一个接收着控制信号的流体流量控制阀和一个将实际流量信号输入到流体流量控制电路的流体流量传感器。

在一些值得推荐的实施例中，流体流量控制装置可以包括一个流体流量控制电路。流体流量控制电路则具有一个顺序逻辑电路、一个流量比较电路和一个实际控制电路。顺序逻辑电路系用以接收流量要求值比较器的输出并提供与流量要求值比较器的输出有关的信号而配置的。流量比较电路则用以将实际流量与确定流量的阈值信号进行比较并提供表示比较结果的流量比较器输出而配置的。实际控制电路包括一个输出表示实际流量信号与要求流量信号之间的流量差的减法电路和一个输出随实际流量信号与要求流量信号之间的恒定差值而稳定变化的初始流量控制信号的积分电路。顺序逻辑电路包括一个置位复位触发器以及其它逻辑电路。流体流量控制电路包括一个将经放大的控制信号输出到流体流量控制阀的放大电路、一个作为占空因数经调节的开关器件的加法电路、一个包括一开关、一加法电路和一放大电路三者组合在一起的放大电路和一个包括一加法放大器和一线性功率激励器的联合加法放大电路。

先简单说明一下各附图。

图1是本发明流量控制系统的方框图。

图2是图1系统的原理图。

图3是图1系统的状态图。

图4是本发明另一个系统的方框图。

参看图1。流量控制系统10包括流体流量控制电路12，电路的输入端输入有来自流量传感器14的信号，输出端将控制信号输出到电磁阀16，由电磁阀16控制着流送管17中的流量。流量传感器14的输出（即图中的“流量”）输入到实际控制电路19的减法电路20中。减法电路20还输入有给定值信号SP，SP表示系统10所要求的流理。实际控制电路19还包括积分电路22，减法电路20的输出即输入到积分电路22中。实际电路19的输出，也就是积分电路22的输出，输入到加法电路24中。加法电路24还输入有阈值检测电路26的输出。加法电路24的输出输入到放大电路25，放大电路25输出控制信号。

阈值检测电路26包括流量要求值比较电路30和流量比较电路32，两电路往顺序逻辑电路34输出信号。顺序逻辑电路34将基准脉冲信号（ped-estal signal）PED输出到加法电路24。流量要求值比较器30输入有给定值信号SP和确定给定值的阈值V_TH1，即要求流量的阈值信号。流量比较器32输入有流量信号“流量”和确定流量的阈值V_TH2。