[实用新型]一种大量程高精度气体压力和流量快速调节装置

说明书

本实用新型涉及气体流量调节技术领域，具体为一种大量程高精度气体压力和流量快速调节装置，是针对现有流量控制装置难以满足高压力、快速、大量程、高精度调节的缺陷所提出，调节装置包括主调节阀、多通路快速调节阀和反馈控制系统，主调节阀与多通路快速调节阀并联，设置在主管路上的主调节阀根据需要调节高压气流的流量、设置在次管路上的多通路快速调节阀快速及高精度地调节高压气流的流量、反馈控制系统控制主调节阀实现对高压气流的大流量控制，同时控制多通路快速调节阀实现对高压气流的小流量、快速、精确控制。本实用新型有利于缩短整个流量校准过程的气源消耗，节省校准成本，提高工作效率。

技术领域：

本实用新型属于气体流量调节技术领域，具体涉及一种大量程高精度气体压力和流量快速调节装置。

背景技术：

气体流量精确控制在石油、天然气、化工、节能、环保、航空航天等领域有着广泛的需求，有多种形式的阀门可以实现气体流量控制，可以满足一般的工业现场需求。但是在流量计量校准领域，被校流量装置工作工况范围广，尤其是航空航天行业的被校流量装置，其流通流量越来越大，流量从几克每秒到几千克每秒；工作压力变化范围广，从负压到正压，导致压力变化工况多。因此，提出了流量和压力组合工况校准的需求。为了满足这类校准需求，需要一套适用于流量计量领域的大量程高精度气体压力和流量快速调节系统，为流量校准装置提供所需的流量和压力，以匹配被校流量装置流量和压力工况变化范围广的客观情况。这套系统一个难点在于，整个量程范围内都需要精确控制流量，流量调节分辨率最小可到0.5g/s以内；另一个难点在于，如何使被校流量装置在如此大量程流量和压力工作范围内，确保该系统能够快速调节流量和压力，同时这也这意味着能够节省大量高压气源，提高校准工作效率，节约客观的经济成本。而当前单纯的独立阀门式流量控制装置，难以同时满足这类高压力、大流量范围工况、高精度气体流量快速调节的需求。例如：实用新型名称为一种流体流量调节阀和实用新型名称为流量调节阀，公布了相同类型的调节阀，且都能够实现稳定的高精度流量调节，但在流量调节范围和控制速度方面受限。因此，本实用新型提出一种适用于高压力、大流量范围工况、高精度气体流量快速控制装置，对一些特殊的压力和流量控制需求具有重要作用。

发明内容：

本实用新型为解决现有流量控制装置难以满足高压力、大流量范围工况、高精度气体流量、快速调节的缺陷，提供了一种大量程高精度气体压力和流量快速调节装置，通过设置不同的调节管路，缩短整个流量校准过程的气源消耗，进而节省校准成本，提高工作效率。

本实用新型采用的技术方案在于：一种大量程高精度气体压力和流量快速调节装置，包括：

主调节阀，安装在主管路上，用来根据需要调节高压气流的流量；反馈控制系统，用来根据主管路内高压气流的流量目标或压力目标来控制主调节阀的开度，还包括与主调节阀并联设置的多通路快速调节阀，所述多通路快速调节阀安装在与主管路并联的次管路上，用来调节高压气流的流量；所述多通路快速调节阀包括多个并联设置的节流喷嘴和分别与每个节流喷嘴串联的快速阀，所述反馈控制系统用来控制每个快速阀的开闭。

优选地，每个节流喷嘴的喷嘴尺寸不同，且不同节流喷嘴的喷嘴喉道面积按倍数关系设置，根据调节精度的需要设置节流喷嘴的最小喉道面积。

优选地，所述主调节阀为线性节流阀，其包括线性节流头和用来驱动线性节流头运动的驱动装置，所述反馈控制系统通过控制驱动装置实现线性节流头对管路节流面积的调节。

优选地，所述反馈控制系统包括控制器、运算器、第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用来采集装置入口处高压气流的总压力值P01和总温度值T01，并反馈给运算器；所述第二传感器用来采集主管路与次管路调节混合后位于装置出口处高压气流的总压力值P02和气体质量流量m3，并反馈给运算器，所述控制器根据运算器反馈数据，对主调节阀的开度和多通路快速调节阀的开闭进行控制。

本实用新型的有益效果是：