一种控制分流比的调节系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及调节阀控制及真空流体技术领域，具体来说涉及一种控制分流比的调节系统及其工作方法。

背景技术

电调阀是一种管道压强控制装置，通常由流量传感器、控制器、执行器、阀体组成，在流体自动控制有非常重要的作用。现有调节阀主要针对单一流体控制可以满足多数工程应用。

但现今多样化的应用场景中，在一些流体多路分流的管道或设备中，需要对两路物料流量分流比进行精准控制，当涉及物料流量为非稳态时，要保持分流比不变，必须动态控制其中一路物料流量跟随另一路非稳态物态流量呈固定线性关系，在真空管道中，还需要对阀体进行真空能力设计，满足在有多路分流的真空管道中控制任意两路流量分流比的需求。

在现有技术中，由于较细较长的管路本身限流效果明显，不能通过两个普通的调节阀来调节两路的流量。

发明内容

为了解决上述技术方案的不足，本发明的目的在于提供一种控制分流比的调节系统。

本发明的另一目的在于提供上述调节系统的工作方法。

一种控制分流比的调节系统，其特征在于，包括调节阀、驱动所述调节阀运动进行开度控制的执行器、计算所述调节阀流量的控制器、两个流量传感器、控制器、主管路、以及两个支管路，所述主管路的下游端分别与两个支管路连通；

所述调节阀设置在主管路上或者其中一个支管路上；

当所述调节阀设置在主管路上时，两个流量传感器分别设置在主管路和其中一个支管路上，且设置在主管路上的流量传感器位于所述调节阀的下游；

当所述调节阀设置在其中一个支管路上，两个流量传感器分别设置在主管路和该支管路上，且设置在支管路上的流量传感器位于所述调节阀的下游；

两个流量传感器分别与所述控制器通讯连接，所述控制器与所述执行器通讯连接。

在上述技术方案中，所述调节阀包括阀座和阀芯组件，包括阀座和阀芯组件，所述阀芯组件安装在所述阀座内，所述阀芯组件包含针形阀芯、阀芯端头、波纹管、弹簧箱和导流管，所述弹簧箱安装在所述阀座内，以使二者之间密封形成真空环境，在所述弹簧箱内设置波纹管，所述阀芯端头位于所述波纹管的内部，所述针形阀芯安装在所述阀芯端头上，且位于所述导流管的内部，所述导流管一端安装在所述阀芯端头上，所述导流管的另一端贯通所述波纹管。

在上述技术方案中，所述针形阀芯的锥度为30°～90°。

一种上述控制分流比的调节系统的工作方法，包括以下步骤：

步骤1，所述两个流量传感器从主管路和其中一个支管路上采集的流量数据信号输出至控制器；

步骤2，所述控制器接收两个流量传感器的流量数据信号，控制器根据分流比θ计算程序对流量数据进行分析计算，获得需要调节的补偿流量Q

步骤3，所述控制器将补偿流量Q

步骤4，所述执行器接收驱动信号驱动调节阀运动进行阀门开度控制。

在所述步骤1中，两个流量传感器位于互相连通的主管路和其中一个支管路上，存在流体分流关系，其中，主管路为受控流量Q

在所述步骤2中，包括以下步骤：

步骤21，所述分流比θ为控制流量Q

步骤22，为使受控流量Q

本发明的优点和有益效果为：

1、所述调节阀具有任意分流比调节能力，能够适应支管或主管流量控制，应用范围广。

2、所述调节阀满足真空气态流体环境下流量调节需求，调节精度高，由于调节阀结构简单，使得其加工成本较低。

3、本发明可以通过控制器控制调节阀的灵敏度，灵敏度高。

附图说明

图1为本发明的调节阀的阀芯组件的整体结构示意图。

图2为本发明实施例2和3的示意图。

图3为本发明实施例4和5的示意图。

其中，

1：调节阀，2：阀芯组件，2-1：针形阀芯，2-2：弹簧箱，2-3：阀芯端头，2-4：波纹管，2-5：导流管，3：主管路，4：第一支管路，5：第二支管路。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

如图2和3所示，一种控制分流比的调节系统，包括第一流量传感器、第二流量传感器、控制器、执行器、调节阀1、主管路3和两个支管路，所述两个支管路为第一支管路4和第二支管路5，所述主管路3的下游端分别与第一支管路4和第二支管路5连通，所述第一流量传感器设置在所述主管路3上，所述第二流量传感器设置在所述第二支管路5上，所述调节阀1设置在所述主管路3上，且位于所述第一流量传感器的上游(或所述调节阀1设置在所述第二支管路5上，且位于所述第二流量传感器的上游)，第一流量传感器和第二流量传感器分别与所述控制器通讯连接，所述控制器与所述执行器通讯连接。

实施例2

如图2所示，一种所述的控制分流比的调节系统的工作方法，在本实施例中，所述第一流量传感器设置在所述主管路3上，所述第二流量传感器设置在所述第二支管路5上，所述调节阀1设置在所述第二支管路5上，且位于所述第二流量传感器的上游，所述调节阀1的锥度为60°，包括以下步骤：

步骤1，所述第一流量传感器采集主管路3上的非受控流量Q

步骤2，所述控制器接收第一流量传感器和第二流量传感器的数据信号，控制器根据分流比计算程序对流量数据进行分析计算，获得需要调节的补偿流量Q

步骤3，所述控制器将补偿流量Q

步骤4，所述执行器接收驱动信号驱动调节阀1运动进行阀门开度控制。

实施例3

在实施例2的基础上所述步骤2包括以下步骤：

步骤21，控制器接收第二支管路5受控流量Q

步骤22，为使受控流量Q

实施例4

如图3所示，一种所述的控制分流比的调节系统的工作方法，在本实施例中，所述第一流量传感器设置在所述主管路3上，所述第二流量传感器设置在所述第二支管路5上，所述调节阀1设置在所述主管路3上，且位于所述第一流量传感器的上游，所述调节阀1的锥度为75°，包括以下步骤：

步骤1，所述第一流量传感器采集主管路3上的受控流量Q

步骤2，所述控制器接收第一流量传感器和第二流量传感器的数据信号，控制器根据分流比计算程序对流量数据进行分析计算，获得需要调节的补偿流量Q

步骤3，所述控制器将补偿流量Q

步骤4，所述执行器接收驱动信号驱动调节阀1运动进行阀门开度控制。

实施例5

在实施例4的基础上，所述步骤2包括以下步骤：

步骤21，控制器接收第二支管路5非受控流量Q

步骤22，为使受控流量Q

需要说明的是在实施例4和5中，由于主管路和支管路的流量实时监控，可以随时调节主管路流量，支管路上设置有限流约束部件(如普通阀门或限流孔板)，支管路和主管路流量可控变化不大。

实施例6

如图1所示，一种调节阀，包括阀座和阀芯组件2，所述阀芯组件2安装在所述阀座内，所述阀芯组件2包含针形阀芯2-1、阀芯端头2-3、波纹管2-4、弹簧箱2-2和导流管2-5，所述弹簧箱2-2安装在所述阀座内，以使二者之间密封形成真空环境，在所述弹簧箱2-2内设置波纹管2-4，所述阀芯端头2-3位于所述波纹管2-4的内部，所述针形阀芯2-1安装在所述阀芯端头2-3上，且位于所述导流管2-5的内部，所述导流管2-5一端安装在所述阀芯端头2-3上，所述导流管2-5的另一端贯通所述波纹管2-4。

具体的来说，所述针形阀芯2-1的锥度为30°～90°，根据流体环境选择不同锥度的针形阀芯2-1满足调节阀1在不同流体中的调节能力。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。