一种气体恒流量输出的前馈控制装置和方法

摘要

本发明涉及一种气体恒流量输出的前馈控制系统，包括储气罐、操作站、PLC控制器、调节阀、截止阀、压力传感器；储气罐内部设有压力传感器，储气罐的输出管路上依次设有调节阀、截止阀，PLC控制器与操作站、储气罐、调节阀连接；其方法包括以下步骤：PLC控制器检测储气罐的初始罐压和温度，并根据操作站发送的控制信息控制调节阀；当不需要气体输出时，PLC控制器控制截止阀关闭。本发明结构简单，控制方法相对简单易行，能够恒定输出mol/s级流量气体。

主权项

一种气体恒流量输出的前馈控制系统，其特征在于：包括储气罐(1)、操作站(2)、PLC控制器(3)、调节阀(4)、截止阀(5)、压力传感器；储气罐(1)的输出管路上依次设有调节阀(4)、截止阀(5)，PLC控制器(3)与操作站(2)、调节阀(4)、储气罐(1)内的压力传感器连接；PLC控制器(3)用于检测储气罐(1)状态并根据操作站(2)输出的控制信息控制调节阀(4)；所述PLC控制器(3)根据操作站(2)发送的控制信息控制调节阀(4)具体为调节阀(4)的输入通过以下公式得到：$k\left(t\right)=\frac{M·q_{mol}·\sqrt{\mu }·\sqrt{T}}{A_{max}·(P_0-\frac{R\times {10}^{-5}}{V}·T·q_{mol}·t)}$其中，M为常数，A_max为调节阀最大开度时管道内有效横截面积，q_mol为目标摩尔流量，P₀为初始罐压，V为气体储罐体积，R为常数，T为气体储罐温度，μ为气体分子量，t为时间。