[发明专利]基于电子秤和质量流量计的冗余加注系统和方法

摘要

本发明涉及一种基于电子秤和质量流量计的冗余加注系统，包括加注罐和贮箱，加注系统定量方式包括以电子秤和流量控制器组合的定量方式和以质量流量计的定量方式。本发明基于电子秤和质量流量计的冗余加注系统，两种定量方式控制同一套受控设备，任何一种定量方式被选定为主定量时，由其主控PLC控制受控设备，另一种定量方式主控PLC不参加控制，只参与监测；主定量方式出现故障时，可以立即切换到备用定量方式继续完成加注工作；此时备用定量方式的PLC控制受控设备，确保火箭上面级推进剂加注过程安全可靠。

主权项

一种基于电子秤和质量流量计的冗余加注方法，包括加注罐和贮箱，贮箱设置有加注口和溢出口；加注罐设置有出液口和挤压进气口，所述加注罐设置有用于称量加注罐质量的电子秤，加注罐出液口与第一手动阀相连接；第一手动阀与质量流量计相连接；质量流量计与第一气动阀相连接；第一气动阀与加泄连接器相连接；加泄连接器连接有光电传感器；加泄连接器与第二气动阀相连接；第二气动阀与贮箱加注口相连接；所述贮箱溢出口与第三气动阀相连接；第三气动阀与泄液连接器相连接；泄液连接器分别与贮箱压力监测传感器、稳压阀的一端和溢出管道相连接；溢出管道与废气处理装置相连接；稳压阀的另一端与第四气动阀相连接；加注罐挤压进气口连接有第二手动阀；第二手动阀与第四气动阀和第五气动阀相连接；第五气动阀通过单向阀与气体流量控制器相连接；气体流量控制器通过第六电磁阀与外接压缩气源相连接；所述加注罐设置有安全阀；包括如下步骤：启动加注工序，由减压阀提供0.5±0.05MPa的氮气，通过第六电磁阀、流量控制器、单向阀、第五电磁阀将挤压氮气送入加注罐气枕部位；推进剂从加注罐内插底管流出后，流经第一气动阀到达贮箱加泄口的加泄连接器中，经加泄连接器进入贮箱内，加注过程中，包括以电子秤和流量控制器组合的定量方式和以质量流量计的定量方式；加泄连接器的液腔内设有光电传感器，当光电传感器检测到有液体经过时，发出信号至控制系统控制电子秤、流量积算仪、流量控制器和质量流量计自动清零；电子秤、流量积算仪、流量控制器和质量流量计开始计量加注量；贮箱内气体经过泄液连接器排出贮箱，流经稳压阀和第四气动阀排出加注设备进入废气处理装置；经过中和液的吸收后，将满足排放要求的废气排空；加注过程中贮箱反压由排气管路中稳压阀维持；所述质量流量计定量方式为主定量方式时，初始加注流量由PLC采集质量流量计瞬时流量值，与设定流量值比较，当实际流量比设定值小10％，控制系统将发出指令至流量控制器增大挤压气体流量；当实际流量接近设定值时，控制系统将发出指令至流量控制器减小挤压气体流量；当以初始流量加注至50kg时，由控制系统控制流量控制器增大挤压气体流量，直至质量流量计显示瞬时流量在11L/min～12L/min时，流量控制器不再继续增大流量，并保持对应的挤压气体流量至加注结束；所述电子秤和流量控制器组合定量方式为主定量方式时，初始加注流量由PLC采集加注电子秤数值变化，计算出加注流量，与设定流量值比较，当实际流量比设定值小10％，控制系统将发出指令至流量控制器增大挤压气体流量；当实际流量接近设定值时，控制系统将发出指令至流量控制器减小挤压气体流量，当以初始流量加注至50kg时，由控制系统控制流量控制器增大挤压气体流量，直至PLC计算的瞬时流量在11L/min～12L/min时，流量控制器不再继续增大流量，并保持对应的挤压气体流量至加注结束。