一种基于并联式气缸的流量稳压装置的制作方法

本实用新型属于电气控制设备，涉及稳压技术，具体是一种基于并联式气缸的流量稳压装置。

背景技术：

当设备工作时对输出压力的稳定有较高精度要求时，就要对压力容器内的介质进行稳压，流量稳压装置就是对压力容器内的介质输出压力进行稳压的一种新的方式。对易燃易爆液体加压，当前工业中常用的方法是采用惰性高压气体增压，通过调压阀调节来稳定压力，通过蓄能器来减小液体压力波动。这种控制技术有以下不足：a.无法实现设备工作过程中稳压；b.无法满足设备要求压力稳定性时间长，需要经常性对加压容器补液的需求；c.气缸在补液时压力波动控制难度较大；d.造价高，调压阀和蓄能器增加了设备的造价。

经检索，目前尚未发现对与本专利申请相似的针对并联式气缸进行流量稳压的专利文献。

技术实现要素：

本实用新型所需要解决的技术问题是克服现有技术的不足之处，提供一种可长时间提供稳定压力液体、造价大大降低的基于并联式气缸的流量稳压装置。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于并联式气缸的流量稳压装置，包括补液泵(14)、储液罐(13)、第一电磁阀通断阀(8)、第二电磁阀通断阀(9)，第一气缸(4)、第二气缸(5)、第一限位传感器(18)、第二限位传感器(19)、第一电气比例阀(2)、第二电气比例阀(3)、氮气源(1)、第三电磁阀通断阀(6)、第四电磁阀通断阀(7)、压力变送器(15)、PLC(16)、上位机(17)、第五电磁阀通断阀(12)、空气源(10)，补液泵(14)与储液罐(13)相接，补液泵的另一端通过第一电磁阀通断阀(8)和第二电磁阀通断阀(9)分别与第一气缸(4)和第二气缸(5)相接，第一气缸(4)和第二气缸(5)外部分别与第一限位传感器(18)和第二限位传感器(19)相接，同时第一气缸(4)和第二气缸(5)通过第一电气比例阀(2)和第二电气比例阀(3)与氮气源(1)相接，通过第三电磁阀通断阀(6)和第四电磁阀通断阀(7)与压力变送器(15)相接,压力变送器(15)的输出端与PLC(16)控制输入端相接，PLC(16)与上位机(17)相接；补液泵的另一端第五电磁阀通断阀(12)通过气源压力表(11)与空气源(10)相接，由此通过管路设计以及五个电磁阀通断阀实现了第一气缸(4)和第二气缸(5)以并联的方式分别与补液泵(14)、压力变送器(15)和氮气源(1)相接。

而且，每个电磁阀通断阀(8)、(9)、(6)、(7)、(12)、电气比例阀(2)和(3)、压力变送器(15)和限位传感器(18)和(19)的输入端连接有可编程控制器PLC(16)。

而且，所述气缸的容积为7.85L，控制其工作容积为5.2L，内部与增压介质接触部分使用耐腐蚀的氟胶圈。

而且，所述的储液罐的容积为40L。

本实用新型的优点效果是：

本实用新型由于采用并联式气缸，两缸独立恒压控制，等压交替工作，保证输出介压力稳定，同时实现设备工作过程中稳压，能够长时间持续提供稳定压力的介质，可在加压容器补液过程中依然实施稳定压力控制，这是第一；其次，由于本设计在气缸外部装有与PCL相接的限位传感器，可以通过上位机实时检测气缸内的液面情况；第三，本设计的通断电磁阀皆由PCL进行控制，气缸内的压力由压力变送器上传至PLC，所以本技术便于自动化控制。第四，本设计采用经过改造的普通气缸，替换造价较高的活塞式蓄能器和调节阀，故降低了成本；第五，本设计采用气缸，与蓄能器相比具有灵活的工作压力范围，同时拥有良好的稳压精确度。

附图说明

图1是本实用新型的控制系统图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种基于并联式气缸的流量稳压装置，如图1所示，包括补液泵14、储液罐13、第一电磁阀通断阀8、第二电磁阀通断阀9，第一气缸4、第二气缸5、第一限位传感器18、第二限位传感器19、第一电气比例阀2、第二电气比例阀3、氮气源1、第三电磁阀通断阀6、第四电磁阀通断阀7、压力变送器15、PLC 16、上位机17、第五电磁阀通断阀12、空气源10。其连接关系为：

补液泵14与储液罐13相接，补液泵的另一端通过第一电磁阀通断阀8和第二电磁阀通断阀9分别与第一气缸4和第二气缸5相接，第一气缸4和第二气缸5外部分别与第一限位传感器18和第二限位传感器19相接，同时第一气缸4和第二气缸5通过第一电气比例阀2和第二电气比例阀3与氮气源1相接，通过第三电磁阀通断阀6和第四电磁阀通断阀7与压力变送器15相接,压力变送器15的输出端与PLC 16控制输入端相接，PLC 16与上位机17相接；补液泵的另一端第五电磁阀通断阀12通过气源压力表11与空气源10相接，由此通过管路设计以及五个电磁阀通断阀实现了第一气缸4和第二气缸5以并联的方式分别与补液泵14、压力变送器15和氮气源1相接。

每个电磁阀通断阀8、9、6、7、12、电气比例阀2和3、压力变送器15和限位传感器18和19的输入端连接有可编程控制器PLC 16。

上述气缸的容积为7.85L，控制其工作容积为5.2L，内部与增压介质接触部分使用耐腐蚀的氟胶圈。

所述的储液罐的容积为40L，外形尺寸为500mm×350mm×300mm，储液罐液位控制由液面高差压法来控制，液面高差Δh与压力的关系是为了提高储液罐的抗腐蚀性，材料采用不锈钢。

该稳压装置为了提供持续稳定的压力，采用并联气缸，其工作过称为：

a、初始补液阶段：第三电磁阀通断阀6和第四电磁阀通断阀7关闭，第一电磁阀通断阀8和第二电磁阀通断阀9打开，第一电气比例阀2和第二电气比例阀3调至最小，第五电磁阀通断阀12打开，补液泵14开始工作，在上位机17的控制下，到达指定时刻(根据不同设备要求设定)，第五电磁阀通断阀12关闭，补液泵14停止，第一电磁阀通断阀8和第二电磁阀通断阀9关闭。

b、加压阶段：第一电气比例阀2工作，第二电气比例阀3关闭，第三电磁阀通断阀6打开，第一电磁阀通断阀8、第二电磁阀通断阀9和第四电磁阀通断阀7关闭，对第一气缸4加压，设备所需的压力值由压力变送器15实时检测获得，并发送到下位机PLC 16反馈给上位机17，根据压力值大小，上位机17发送调节信号，调节第一电气比例阀2控制电压值，从而达到压力稳定控制，使其稳定在需要的压力值。

c、工作阶段：第一气缸4达到稳定的压力后，设备工作，同时第二电气比例阀3工作，对第二气缸5加压至设定压力；当第一气缸4的限位传感器18检测到介质不足时，该信号发送到下位机PLC 16，切换到第二气缸5，第三电磁阀通断阀6关闭，第四电磁阀通断阀7打开，然后第一电磁阀通断阀8打开，对第一气缸4补液，补液后第一电气比例阀2工作加压。按此过程循环提供持续稳定的压力。

d、泄压阶段：试验终止，要对第一气缸4泄压，第三电磁阀通断阀6、第四电磁阀通断阀7打开，第一电磁阀通断阀8、第二电磁阀通断阀9、第五电磁阀通断阀12关闭，泄压结束。

本设计的并联式气缸装置在实现稳压过程中，有两路关键控制：一是单缸压力稳定性控制；二是切换工作缸时压力稳定性控制。第一气缸4和第二气缸5由补液泵14通过PLC 16控制第四电磁阀通断阀7和第二电磁阀通断阀9实现。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。