一种电子减压系统技术方案

本发明专利技术一种电子减压系统，包括缓冲气瓶、第一压力电磁阀、第一低压压力传感器及控制单元；缓冲气瓶的进气口端连接至第一压力电磁阀的出气口端，缓冲气瓶的出气口端连接至第一低压压力传感器；第一压力电磁阀的进气口端连接至外部气源；第一低压压力传感器和第一压力电磁阀均与控制单元连接；控制单元通过采集第一低压压力传感器的压力信号，实时控制第一压力电磁阀的通断，实现电子减压。通过本发明专利技术，可以使得供气系统的减压比、减压精度、系统可靠度、系统重量等指标明显提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电子减压系统，适用于需要对高压介质进行高精度减压输出的系统，特别适用于航天推进系统的推进剂高精度减压输出控制。
技术介绍
在我国目前卫星推进系统中，一般携带的气体增压气体的压力都比较高，约15～30Mpa，但是在卫星上实际使用的压力一般只有0～2MPa，因此，在使用过程中，需对高压气体进行减压处理，使系统压力降低到0～2MPa在使用。在目前使用的系统中，一般使用机械减压器来完成高压气体的减压输出。由于机械减压器存在减压精度低，减压比低、重量大、寿命短等固有缺陷，无法满足长寿命卫星的使用需求。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种电子减压系统，具有精度高、减压比大、重量轻、寿命长、可靠度高的优点。本专利技术的技术方案是：一种电子减压系统，包括缓冲气瓶、第一压力电磁阀、第一低压压力传感器及控制单元；缓冲气瓶的进气口端连接至第一压力电磁阀的出气口端，缓冲气瓶的出气口端连接至第一低压压力传感器；第一压力电磁阀的进气口端连接至外部气源；第一低压压力传感器和第一压力电磁阀均与控制单元连接；控制单元通过采集第一低压压力传感器的压力信号，实时控制第一压力电磁阀的通断，实现电子减压。还包括第二高压加排阀和第一高压隔离加自锁阀；第一高压隔离加自锁阀的出气口端与第一压力电磁阀的进气口端连接，第一高压隔离加自锁阀的进气口端连接至第二高压加排阀的出气口端，第二高压加排阀的进气口端连接至外部气源。还包括高压压力传感器、第一气源通断自锁阀和第一高压加排阀；第一气源通断自锁阀的出气口端同时连接至第一高压隔离加自锁阀的进气口端以及第二高压加排阀的出气口端；第一气源通断自锁阀的进气口端同时连接至高压压力传感器以及第一高压加排阀出气口端，第一高压加排阀的进气口端连接至外部气源。还包括低压加排阀；低压加排阀的出气口端同时连接至缓冲气瓶的出气口端以及第一低压压力传感器。还包括第二低压压力传感器、第三低压压力传感器；第二低压压力传感器、第三低压压力传感器分别与第一低压压力传感器并联后连接至缓冲气瓶的出气口端。还包括第二压力电磁阀；第二压力电磁阀与第一压力电磁阀并联后连接至缓冲气瓶的进气口端，同时第二压力电磁阀还与控制单元连接。还包括第二高压加排阀、第一高压隔离加自锁阀和第二高压隔离加自锁阀；第一高压隔离加自锁阀的出气口端与第一压力电磁阀的进气口端连接，第二高压隔离加自锁阀的出气口端与第二压力电磁阀的进口端连接；第一高压隔离加自锁阀的进气口端、第二高压隔离加自锁阀的进气口端均连接至第二高压加排阀的出气口端，第二高压加排阀的进气口端连接至外部气源。还包括高压压力传感器、第一气源通断自锁阀、第二气源通断自锁阀和第一高压加排阀；第一气源通断自锁阀的出气口端、第二气源通断自锁阀的出气口端均同时连接至第一高压隔离加自锁阀的进气口端、第二高压隔离加自锁阀的进气口端以及第二高压加排阀的出气口端；第一气源通断自锁阀的进气口端、第二气源通断自锁阀的进气口端同时连接至高压压力传感器以及第一高压加排阀出气口端，第一高压加排阀的进气口端连接至外部气源。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术采用电子减压系统，将系统的减压精度提高到优于2％的水平，明显高于机械减压器的平均5％的精度水平。(2)提高了减压系统的“气源压力/输出压力”的减压比。将目前机械减压器的最高低于20的减压比提高到优于75的水平。(3)提高了减压系统的寿命，机械减压系统在轨只在卫星变轨阶段使用，在轨使用寿命只有1年左右，最长不超过5年，电子减压系统的在轨寿命能到到15年～18年。(4)降低了系统的重量，机械减压器每个的重量大概在1Kg左右，增加一个备份支路，质量将达到2Kg，而电子减压器在增加一个备份支路后的质量只有大概1Kg，质量降低了一倍。(5)系统采用了模块化集成设计，减小了系统的体积，为卫星节省了宝贵的空间。附图说明图1为本专利技术的系统原理图；图2为本专利技术的工作原理图；图3为本专利技术的控制时序图；图4为本专利技术的集成化模块设计图。具体实施方式如图1所示，本专利技术一种电子减压系统，包括高压压力传感器1、第一高压加排阀2、第一气源通断自锁阀3，第二气源通断自锁阀4、第二高压加排阀5、第一高压隔离加自锁阀6、第二高压隔离自锁阀7、第一压力电磁阀8、第二压力电磁阀9、缓冲气瓶10、低压加排阀11、第一低压压力传感器12、第二低压压力传感器13、第三低压压力传感器14和控制单元15。在高精度电子减压系统中，缓冲气瓶10气体入口端并联连接第一压力电磁阀8、第二压力电磁阀9；第一压力电磁阀8的气体入口端连接第一高压隔离自锁阀6，第二压力电磁阀9气体入口端连接第二高压隔离自锁阀7；第一高压隔离自锁阀6、第二高压隔离自锁阀7的气体入口端与第二高压加排阀5的气体出口端通过管路连接件并联连接；缓冲气瓶10气体出口端并联连接有第一低压压力传感器12、第二低压压力传感器13、第三低压压力传感器14和低压加排阀11；第一低压压力传感器12、第二低压压力传感器13、第三低压压力传感器14、第一压力电磁阀8和第一压力电磁阀9通过到电缆与控制单元连接，压力电磁阀、低压压力传感器和控制单元组成了高精度电子减压系统的核心部分。高压压力传感器(1)、第一高压加排阀2、第一气源通断自锁阀3、第二气源通断自锁阀4的入口端通过管路及管路连接件并联连接到星上气源的下游，第一气源通断自锁阀3,、第二气源通断自锁阀4气体出口并联连接，形成具有冗余备份功能的气源通断单元；、第二气源通断自锁阀4的气体出口端并联连接后与第一高压隔离自锁阀6、第二高压隔离自锁阀7和第二高压加排阀5的入口并联连接后的入口相连接，形成整套高精度电子减压器系统。图2和图3为高精度电子减压系统的工作原理及控制时序图。第一压力电磁阀8由上阀16、小气容17和下阀18组成。首先设定缓冲气瓶10所需要的压力值及公差，控制单元15采集第一低压压力传感器12，第二低压压力传感器13和采集低压压力传感器14的压力值，通过比较三个压力数值，选取2个最接近的压力值，并对这两个压力值进行平均处理，依据控制单元15采集的压力值，判断高精度电子减压系统是否工作，若依据控制单元15采集的压力值小于缓冲气瓶10设定压力的下偏差，则控制单元15发送压力电磁阀上阀16开的指令，高压气体进入小气容17，然后控制单元15发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子减压系统，其特征在于：包括缓冲气瓶(10)、第一压力电磁阀(8)、第一低压压力传感器(12)及控制单元(15)；缓冲气瓶(10)的进气口端连接至第一压力电磁阀(8)的出气口端，缓冲气瓶(10)的出气口端连接至第一低压压力传感器(12)；第一压力电磁阀(8)的进气口端连接至外部气源；第一低压压力传感器(12)和第一压力电磁阀(8)均与控制单元连接；控制单元通过采集第一低压压力传感器(12)的压力信号，实时控制第一压力电磁阀(8)的通断，实现电子减压。

【技术特征摘要】
1.一种电子减压系统，其特征在于：包括缓冲气瓶(10)、第一压力电磁
阀(8)、第一低压压力传感器(12)及控制单元(15)；缓冲气瓶(10)的进
气口端连接至第一压力电磁阀(8)的出气口端，缓冲气瓶(10)的出气口端
连接至第一低压压力传感器(12)；第一压力电磁阀(8)的进气口端连接至外
部气源；第一低压压力传感器(12)和第一压力电磁阀(8)均与控制单元连
接；控制单元通过采集第一低压压力传感器(12)的压力信号，实时控制第一
压力电磁阀(8)的通断，实现电子减压。
2.根据权利要求1所述的一种电子减压系统，其特征在于：还包括第二高
压加排阀(5)和第一高压隔离加自锁阀(6)；第一高压隔离加自锁阀(6)的
出气口端与第一压力电磁阀(8)的进气口端连接，第一高压隔离加自锁阀(6)
的进气口端连接至第二高压加排阀(5)的出气口端，第二高压加排阀(5)的
进气口端连接至外部气源。
3.根据权利要求2所述的一种电子减压系统，其特征在于：还包括高压压
力传感器(1)、第一气源通断自锁阀(3)和第一高压加排阀(2)；第一气源
通断自锁阀(3)的出气口端同时连接至第一高压隔离加自锁阀(6)的进气口
端以及第二高压加排阀(5)的出气口端；第一气源通断自锁阀(3)的进气口
端同时连接至高压压力传感器(1)以及第一高压加排阀(2)出气口端，第一
高压加排阀(2)的进气口端连接至外部气源。
4.根据权利要求1所述的一种电子减压系统，其特征在于：还包括低压加
排阀(11)；低压加排阀(11)的出气口端同时连接至缓冲气瓶(10)的出气
口端以及第一低压压力传感器(12)。
5.根据权利要求1所述的一种电子减压系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：武葱茏，刘国西，关威，苟浩亮，于洋，高俊，宋飞，纪嘉龙，汤章阳，马彦峰，丁凤林，王戈，高永，罗莉，张阿莉，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11