專(zhuān)利名稱(chēng)：一種流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，特別是指一種流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
PID 英文全稱(chēng)為 Proportion Integration Differentiation,是一個(gè)數(shù)學(xué)物理術(shù)語(yǔ)，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的系統(tǒng)。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器(儀表)已經(jīng)很多，產(chǎn)品已在工程實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用，有各種各樣的PID控制器產(chǎn)品，各大公司均開(kāi)發(fā)了具有PID參數(shù)自整定功能的智能調(diào)節(jié)器(intelligentregulator)，其中PID控制器參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整是通過(guò)智能化調(diào)整或自校正、自適應(yīng)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。正比計(jì)數(shù)管是一個(gè)已有悠久的歷史和較成熟的技術(shù)。正比計(jì)數(shù)管有充氣和流氣兩種方式，流氣式正比計(jì)數(shù)管工作時(shí)，氣體在一定的壓力下定向流動(dòng)，要保證正比計(jì)數(shù)管正常的工作必須能精確控制到氣體的三值，即壓力、流量、溫度。這是使用正比流氣管做輻射探測(cè)器必須要解決的問(wèn)題，控制好這三值就能保證正比計(jì)數(shù)管輸出的脈沖幅度和射線能量建立起線性關(guān)系，使之得到最佳的正比計(jì)數(shù)管響應(yīng)脈沖，達(dá)到最優(yōu)化的正比計(jì)數(shù)管工作條件。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)，該實(shí)用新型用于波長(zhǎng)色散X熒光光譜儀，主要是智能控制氣體的壓力、流量、溫度。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)，包括智能控制板，所述智能控制板包括壓力PID控制單元、流量PID控制單元、溫度PID控制單元和1/0控制接口，用于自動(dòng)調(diào)整氣體流量的閥值；加熱模塊，與所述溫度PID控制單元連接，用于調(diào)整系統(tǒng)溫度；壓力比例調(diào)節(jié)閥，與所述壓力PID控制單元連接，用于調(diào)整系統(tǒng)壓力；氣體流量調(diào)節(jié)閥，與所述流量PID控制單元連接，用于調(diào)整系統(tǒng)流量；溫度檢測(cè)板，與所述1/0控制接口連接，用于檢測(cè)控制系統(tǒng)氣體溫度；流氣壓力檢測(cè)板，與所述1/0控制接口連接，用于檢測(cè)控制系統(tǒng)氣體壓力；氣體流量檢測(cè)板，與所述1/0控制接口連接，用于檢測(cè)控制系統(tǒng)氣體流量。優(yōu)選地，所述加熱模塊、所述壓力比例調(diào)節(jié)閥、所述氣體流量調(diào)節(jié)閥、所述溫度檢測(cè)板、所述流氣壓力檢測(cè)板、所述氣體流量檢測(cè)板設(shè)置于同一恒溫室，在恒溫狀態(tài)下工作。進(jìn)一步的，所述供氣系統(tǒng)與所述恒溫室連接，所述供氣系統(tǒng)用于給系統(tǒng)提供氣源。進(jìn)一步的，所述恒溫室還設(shè)置有正比計(jì)數(shù)管，所述正比計(jì)數(shù)管與多道脈沖采集器連接。優(yōu)選地，所述智能控制板還包括通訊接口，所述正比計(jì)數(shù)管通過(guò)所述通訊接口傳輸所述多道脈沖采集器反饋過(guò)來(lái)的脈沖幅度。優(yōu)選地，所述溫度PID控制單元包括使系統(tǒng)氣體溫度平衡在預(yù)設(shè)范圍的所述加熱模塊。優(yōu)選地，所述流量PID控制單元包括使系統(tǒng)氣體壓力平衡在預(yù)設(shè)范圍的所述壓力比例調(diào)節(jié)閥。優(yōu)選地，所述壓力PID控制單元包括使系統(tǒng)氣體流量平衡在預(yù)設(shè)范圍的所述氣體
流量調(diào)節(jié)閥。優(yōu)選地，所述智能控制板由ARMll系列控制芯片作中央處理單元。本實(shí)用新型的流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)具有以下有益效果1、流氣壓力監(jiān)測(cè)板、壓力比例調(diào)節(jié)閥、正比計(jì)數(shù)管、氣體流量監(jiān)測(cè)板、氣體流量調(diào)節(jié)閥、加熱模塊、溫度監(jiān)測(cè)板這些模塊全部裝在恒溫室內(nèi)，保證這些模塊在恒溫狀態(tài)下工作，這樣既保證了檢測(cè)值的穩(wěn)定，同時(shí)安裝維修簡(jiǎn)單；2、實(shí)時(shí)檢測(cè)控制流氣式正比計(jì)數(shù)管的氣體三值，同時(shí)通過(guò)通訊接口傳輸多道脈沖采集器反饋過(guò)來(lái)的脈沖幅度，由智能控制板內(nèi)部運(yùn)算函數(shù)自動(dòng)調(diào)整氣體流量的閥值，精確獲得原始脈沖數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的各模塊連接示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。根據(jù)圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例，一種流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)，包括智能控制板、加熱模塊、壓力比例調(diào)節(jié)閥、氣體流量調(diào)節(jié)閥、溫度檢測(cè)板、流氣壓力檢測(cè)板、氣體流量檢測(cè)板；智能控制板用于自動(dòng)調(diào)整氣體流量的閥值，精確獲得原始脈沖數(shù)據(jù)，智能控制板包括壓力PID控制單元、流量PID控制單元、溫度PID控制單元和I/O控制接口 ；加熱模塊，與溫度PID控制單元連接，用于調(diào)整系統(tǒng)溫度；壓力比例調(diào)節(jié)閥，與壓力PID控制單元連接，用于調(diào)整系統(tǒng)壓力；氣體流量調(diào)節(jié)閥，與流量PID控制單元連接，用于調(diào)整系統(tǒng)流量；溫度檢測(cè)板，與I/O控制接口連接，用于檢測(cè)控制系統(tǒng)氣體溫度；流氣壓力檢測(cè)板，與I/O控制接口連接，用于檢測(cè)控制系統(tǒng)氣體壓力；氣體流量檢測(cè)板，與I/O控制接口連接，用于檢測(cè)控制系統(tǒng)氣體流量。加熱模塊、壓力比例調(diào)節(jié)閥、氣體流量調(diào)節(jié)閥、溫度檢測(cè)板、流氣壓力檢測(cè)板、氣體流量檢測(cè)板設(shè)置于同一恒溫室，在恒溫狀態(tài)下工作；供氣系統(tǒng)與恒溫室連接，供氣系統(tǒng)用于給系統(tǒng)提供氣源；恒溫室還設(shè)置有正比計(jì)數(shù)管，正比計(jì)數(shù)管與多道脈沖采集器連接；智能控制板還包括通訊接口，正比計(jì)數(shù)管通過(guò)通訊接口傳輸多道脈沖采集器反饋過(guò)來(lái)的脈沖幅度。溫度PID控制單元通過(guò)控制加熱模塊，使系統(tǒng)氣體溫度平衡在預(yù)設(shè)范圍，本實(shí)施例中，溫度預(yù)設(shè)范圍為36±0· rc ;壓力PID控制單元通過(guò)控制壓力比例調(diào)節(jié)閥，使系統(tǒng)氣體壓力平衡在預(yù)設(shè)范圍，本實(shí)施例中，壓力預(yù)設(shè)范圍為110±0· OlkPa;流量PID控制單元通過(guò)控制氣體流量調(diào)節(jié)閥，使系統(tǒng)氣體流量平衡在預(yù)設(shè)范圍，本實(shí)施例中，氣體流量預(yù)設(shè)范圍為 O 80mL/min。智能控制板由ARMll系列控制芯片作中央處理單元；通過(guò)I/O接口實(shí)時(shí)檢測(cè)正比計(jì)數(shù)管氣體壓力由單獨(dú)的流氣壓力監(jiān)測(cè)板進(jìn)行檢測(cè)，這樣易于安裝、調(diào)試與維修，傳感器采用MPX系列壓力傳感器；通過(guò)I/O接口實(shí)時(shí)檢測(cè)正比計(jì)數(shù)管氣體流量由單獨(dú)的氣體流量監(jiān)測(cè)板進(jìn)行檢測(cè)，這樣易于安裝、調(diào)試與維修，傳感器采用國(guó)外進(jìn)口的流量傳感器，進(jìn)一步保證流量檢測(cè)的精度；所述通過(guò)I/O接口實(shí)時(shí)檢測(cè)正比計(jì)數(shù)管氣體流量由單獨(dú)的溫度監(jiān)測(cè)板進(jìn)行檢測(cè)，這樣易于安裝、調(diào)試與維修，傳感器采用金屬殼體AD系列傳感器，這種溫度傳感器體積小、精度高。本實(shí)施例中ARMll系列微處理器是ARM公司近年推出的新一代RISC處理器，它是ARM新指令架構(gòu)——ARMv6的第一代設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型工作原理是智能控制板接收到溫度、壓力、流量值后和設(shè)定值比較運(yùn)算，通過(guò)壓力PID控制單元、流量PID控制單元和溫度PID控制單元(比例-積分-微分)控制器精確控制流氣式正比計(jì)數(shù)管內(nèi)氣體溫度、壓力、流量。實(shí)時(shí)檢測(cè)控制流氣式正比計(jì)數(shù)管的氣體三值，同時(shí)通過(guò)多道脈沖采集器反饋過(guò)來(lái)的脈沖幅度，由智能控制板內(nèi)部運(yùn)算函數(shù)自動(dòng)調(diào)整氣體流量的閥值，精確獲得原始脈沖數(shù)據(jù)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，包括 智能控制板，包括壓力PID控制單元、流量PID控制單元、溫度PID控制單元和I/O控制接口，用于自動(dòng)調(diào)整氣體流量的閥值； 加熱模塊，與所述溫度PID控制單元連接，用于調(diào)整系統(tǒng)溫度； 壓力比例調(diào)節(jié)閥，與所述壓力PID控制單元連接，用于調(diào)整系統(tǒng)壓力； 氣體流量調(diào)節(jié)閥，與所述流量PID控制單元連接，用于調(diào)整系統(tǒng)流量； 溫度檢測(cè)板，與所述I/O控制接口連接，用于檢測(cè)控制系統(tǒng)氣體溫度； 流氣壓力檢測(cè)板，與所述I/O控制接口連接，用于檢測(cè)控制系統(tǒng)氣體壓力； 氣體流量檢測(cè)板，與所述I/O控制接口連接，用于檢測(cè)控制系統(tǒng)氣體流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)，其特征在于所述加熱模塊、所述壓力比例調(diào)節(jié)閥、所述氣體流量調(diào)節(jié)閥、所述溫度檢測(cè)板、所述流氣壓力檢測(cè)板、所述氣體流量檢測(cè)板設(shè)置于同一恒溫室，在恒溫狀態(tài)下工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)，其特征在于所述供氣系統(tǒng)與所述恒溫室連接，所述供氣系統(tǒng)用于給系統(tǒng)提供氣源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)，其特征在于所述恒溫室還設(shè)置有正比計(jì)數(shù)管，所述正比計(jì)數(shù)管與多道脈沖采集器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)，其特征在于所述智能控制板還包括通訊接口，所述正比計(jì)數(shù)管通過(guò)所述通訊接口傳輸所述多道脈沖采集器反饋過(guò)來(lái)的脈沖幅度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)，其特征在于所述溫度PID控制單元包括使系統(tǒng)氣體溫度平衡在預(yù)設(shè)范圍的所述加熱模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)，其特征在于所述壓力PID控制單元包括使系統(tǒng)氣體壓力平衡在預(yù)設(shè)范圍的所述壓力比例調(diào)節(jié)閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)，其特征在于所述流量PID控制單元包括使系統(tǒng)氣體流量平衡在預(yù)設(shè)范圍的所述氣體流量調(diào)節(jié)閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)，其特征在于所述智能控制板由ARMll系列控制芯片作中央處理單元。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提出了一種流氣正比計(jì)數(shù)管流量與壓力控制系統(tǒng)，包括智能控制板，用于自動(dòng)調(diào)整氣體流量的閥值，精確獲得原始脈沖數(shù)據(jù)；智能控制板包括壓力PID控制單元、流量PID控制單元、溫度PID控制單元和I/0控制接口，通過(guò)壓力PID控制單元、流量PID控制單元和溫度PID控制單元精確控制流氣式正比計(jì)數(shù)管內(nèi)氣體溫度、壓力、流量；實(shí)時(shí)檢測(cè)控制流氣式正比計(jì)數(shù)管的氣體三值，同時(shí)通過(guò)多道脈沖采集器反饋過(guò)來(lái)的脈沖幅度，由智能控制板內(nèi)部運(yùn)算函數(shù)自動(dòng)調(diào)整氣體流量的閥值，精確獲得原始脈沖數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型用于波長(zhǎng)色散X熒光光譜儀，主要是智能控制氣體的壓力、流量、溫度。
文檔編號(hào)G05D27/02GK202904408SQ20122058482
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者楊東華 申請(qǐng)人:東莞市邦鑫偉業(yè)儀器有限公司