一种微流量供气系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于供气技术领域，具体涉及一种微流量供气系统及装置，包括贮存模块、调压模块以及控制模块，其中：贮存模块与调压模块连接，调压模块与控制模块连接。本发明专利技术的微流量供气系统及装置，通过调压模块的闭环控制，可以使缓冲罐内气体始终保持在(0.2±3％)MPa范围内，保证热节流器输入气体压力的稳定性；通过高压气瓶和缓冲罐组合气瓶的设计，减小了供气装置的重量和轮廓尺寸；通过调节热节流器温度，使供气装置能够满足下游对气体流量高精度的要求，实现了气体的微流量控制。

A micro flow gas supply system and device

【技术实现步骤摘要】
一种微流量供气系统及装置
本专利技术属于供气
，具体涉及一种微流量供气系统及装置。
技术介绍
供气装置广泛应用于工业生产等领域，主要用于提供气体原料。现有航天器电推进系统的运行需要供气装置提供微流量气体，但是由于电推进系统的重量和发射成本等原因，要求供气装置携带气量小，质量轻，比冲高，气体微流量一般在(0.1～0.2)mg/s之间。然而现有常用的供气装置流量较大，且流量精度和流量的稳定性较低。
技术实现思路
针对
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种质量小、精度高的微流量供气系统及装置，能够实现对气体流量的稳定控制。一种微流量供气系统，包括贮存模块、调压模块以及控制模块，其中：贮存模块与调压模块连接，调压模块与控制模块连接。进一步的，贮存模块包括高压气瓶、第一加排阀以及高压传感器，高压气瓶分别与第一加排阀和高压传感器连接。进一步的，调压模块包括缓冲罐、第二加排阀以及低压传感器，缓冲罐分别与第二加排阀和低压传感器连接。进一步的，缓冲罐通过气体管道与高压气瓶连接，气体管道上依次设置有电磁阀和减压阀。进一步的，控制模块包括自锁阀和热节流器，热节流器通过气体管道与缓冲罐连接，自锁阀设置在热节流器与缓冲罐之间的气体管道上。进一步的，热节流器包括壳体、加热装置以及温度传感器，加热装置设置在壳体的内部，温度传感器设置在加热装置上。进一步的，加热装置包括流阻器、加热丝、气腔以及隔热层，隔热层设置在气腔和壳体之间，流阻器设置在气腔的前后两端，加热丝环绕气腔的外侧设置。本专利技术还提供了一种微流量供气装置，运行上述微流量供气系统，并将高压气瓶与缓冲罐组合成一个气瓶，高压气瓶设置在缓冲罐的上方，高压气瓶与缓冲罐之间设置有隔板。本专利技术提供的一种微流量供气系统及装置，具有以下有益效果：本专利技术的一种微流量供气系统及装置，通过调压模块的闭环控制，可以使缓冲罐内气体始终保持在(0.2±3％)MPa范围内，保证热节流器输入气体压力的稳定性；通过高压气瓶和缓冲罐组合气瓶的设计，减小了供气装置的重量和轮廓尺寸；通过调节热节流器温度，使供气装置能够满足下游对气体流量高精度的要求，实现了气体的微流量控制。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1本专利技术实施例的微流量供气系统的示意图；图2本专利技术实施例的微流量供气装置的示意图；图3为本专利技术实施例的微流量供气系统及装置热节流器的示意图；图中：1-贮存模块、11-高压气瓶、12-第一加排阀、13-高压传感器、2-调压模块、21-缓冲罐、22-第二加排阀、23-低压传感器、3-控制模块、31-自锁阀、32-热节流器、321-壳体、322-温度传感器、323-流阻器、324-加热丝、325-气腔、326-隔热层、4-电磁阀、5-减压阀、6-隔板。具体实施方式下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，一种微流量供气系统，包括贮存模块1、调压模块2以及控制模块3，其中：贮存模块1与调压模块2连接，调压模块2与控制模块3连接。具体的，在本专利技术实施例中，贮存模块1、调压模块2以及控制模块3三者之间通过气体管道连通，贮存模块1主要用于贮存高压气体，并向调压模块2提供高压气体，贮存模块1中气体的压力通常为(15～0.5)MPa；调压模块2用于降低气体的压力，将气体的气压降到(0.2±3％)MPa，并贮存低压气体，然后向控制模块3提供低压气体；控制模块3主要用于控制气体每秒的流量，通过控制模块3可以将调压模块2中贮存的低压气体缓缓的提供给下游装置，可以为下游装置稳定的提供(0.1±20％)mg/s和(5.0±10％)mg/s流量的高精度气体。进一步的，贮存模块1包括高压气瓶11、第一加排阀12以及高压传感器13，高压气瓶11分别与第一加排阀12和高压传感器13连接。高压气瓶11主要用于贮存高压气体，根据实际情况选择贮存气体的种类，高压传感器13用于测量高压气瓶11内气体的压力，第一加排阀12主要用于控制高压气瓶11内气体的加注和排出。进一步的，调压模块2包括缓冲罐21、第二加排阀22以及低压传感器23，缓冲罐21分别与第二加排阀22和低压传感器23连接。缓冲罐21主要用于贮存低压气体，低压传感器23主要用于测量缓冲罐21内的压力，第二加排阀22主要用于对缓冲罐21进行抽真空和气体介质的置换，保证缓冲罐21内残余空气不污染供气系统内的气体，保证气体传输时的纯度。进一步的，缓冲罐21通过气体管道与高压气瓶11连接，气体管道上依次设置有电磁阀4和减压阀5。高压气瓶11与缓冲罐21连通，气体从高压气瓶11流入缓冲罐21中，电磁阀4主要用于控制高压气瓶11与缓冲罐21之间气体的通/断，减压阀5主要用于降低气体的压力。在本专利技术实施例中，通过低压传感器23实时测量缓冲罐21内的气体压力，当缓冲罐21内的气体压力低于(0.2±2％)MPa的下限时，控制电磁阀4开启，使高压气瓶11中的高压气体通过减压阀5流向缓冲罐21，为缓冲罐21充压；当缓冲罐21内的气体压力高于(0.2±2％)MPa的上限时，控制电磁阀4关闭，停止对缓冲罐21充压。进一步的，控制模块3包括自锁阀31和热节流器32，热节流器32通过气体管道与缓冲罐21连接，自锁阀31设置在热节流器32与缓冲罐21之间的气体管道上。自锁阀31的设置主要用于控制缓冲罐21供气的通/断，当控制自锁阀31开启时，缓冲罐21内的气体通过热节流器32流入下游装置，为下游装置供气；当控制自锁阀31关闭时，气体会贮存在缓冲罐21内，不再为下游装置供气，供气停止。进一步的，如图2所示，热节流器32包括壳体321、加热装置以及温度传感器322，加热装置设置在壳体321的内部，温度传感器322设置在加热装置上。温度传感器322用于测量热节流器32内的温度。热节流器32主要用于对气体进行加热，通过气体温度特性，改变气体份子直径的大小，调节气体的流率，实现对气体流量的高精度控制。进一步的，如图3所示，加热装置包括流阻器323、加热丝324、气腔325以及隔热层326，隔热层326设置在气腔325和壳体321之间，流阻器323设置在气腔325的前后两端，加热丝324环绕气腔325的外侧设置。气腔325的设置主要用于气体的流通；气腔325的前后两端设置有流阻器323，主要用于调节气体进出气腔325时的阻力，从而实现对气体流率的控制；加热丝324主要用于对气腔325内部的气体加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流量供气系统，其特征在于，包括贮存模块、调压模块以及控制模块，其中：/n所述贮存模块与所述调压模块连接，所述调压模块与所述控制模块连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种微流量供气系统，其特征在于，包括贮存模块、调压模块以及控制模块，其中：
所述贮存模块与所述调压模块连接，所述调压模块与所述控制模块连接。


2.根据权利要求1所述的微流量供气系统，其特征在于，所述贮存模块包括高压气瓶、第一加排阀以及高压传感器，所述高压气瓶分别与所述第一加排阀和所述高压传感器连接。


3.根据权利要求2所述的微流量供气系统，其特征在于，所述调压模块包括缓冲罐、第二加排阀以及低压传感器，所述缓冲罐分别与所述第二加排阀和所述低压传感器连接。


4.根据权利要求3所述的微流量供气系统，其特征在于，所述缓冲罐通过气体管道与所述高压气瓶连接，气体管道上依次设置有电磁阀和减压阀。


5.根据权利要求3所述的微流量供气系统，其特征在于，所述控制模块包括自锁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王祥龙，程彬，杨兵，徐涛，顾森东，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62