Design nan sistèm kontwòl pou pòtab presyon balanse adsorption oksijèn dèlko

Konsepsyon sistèm kontwòl pou dèlko oksijèn adsorption presyon pòtab balanse
 

 

Oksijèn se yon eleman debaz pou kenbe aktivite lavi moun epi li jwe yon wòl enpòtan anpil nan divès tretman medikal ak sekou ijans. Ekipman pwodiksyon oksijèn se yon ekipman sipò medikal enpòtan. Metòd pwodiksyon oksijèn presyon swing adsorption (PSA) te lajman itilize nan ekipman pwodiksyon oksijèn ti ak mwayen gwosè akòz avantaj li yo nan konsomasyon enèji ki ba, pa gen okenn polisyon, ak envestisman ki ba. Prensip k ap travay nan metòd adsorption balanse presyon an se: nan diferans ki genyen nan karakteristik adsorption nan Van molekilè nan oksijèn ak nitwojèn, nitwojèn adsorbed anba kondisyon presyon pou separe oksijèn; anba kondisyon presyon redwi, nitwojèn se desorbed retabli pèfòmans nan adsorption nan Van molekilè a reyalize oksijèn ak separasyon nitwojèn. Pifò nan aktyèl presyon swing adsorption oksijèn pwodiksyon ekipman yo gwo nan gwosè ak lou nan pwa, ki pa ka satisfè bezwen yo nan portabilite nan jaden an oswa sou machin yo. Dèlko oksijèn adsorption adsorption presyon pòtab refere a ekipman pwodiksyon oksijèn sa yo ki ka pote alalejè, gen pwòp ekipman pou pouvwa yo, epi yo gen pwa limyè. Sepandan, gen relativman ti rechèch nan jaden sa a nan Lachin, ak sistèm kontwòl ki deja egziste yo jeneralman gwo nan gwosè, ba nan automatisation, ak pòv nan estabilite. Nan etid sa a, te konbine avèk pwesyon swing adsorption oksijèn pwodiksyon pwosesis, yon sistèm kontwòl ki fèt nan Kiba pou pòtab pwesyon balanse adsorption oksijèn dèlko te fèt ak devlope pou bay sipò teknik pou plis rechèch ak aplikasyon pòtab oksijèn dèlko.

Pwosesis pwodiksyon oksijèn adsorption presyon balanse

Yo nan lòd yo devlope yon pòtab presyon balanse adsorption oksijèn dèlko, etid sa a konbine prensip la nan presyon balanse pwodiksyon oksijèn adsorption ak premye detèmine koule nan pwosesis debaz nan pwodiksyon oksijèn, jan yo montre nan figi a. Yo nan lòd yo diminye volim ak pwa nan dèlko oksijèn pòtab la, eksperyans sa a te adopte yon pwosesis pwodiksyon oksijèn de gwo kay won. Pwosesis pwodiksyon oksijèn de gwo kay won an lajman itilize nan ti ekipman pwodiksyon oksijèn akòz estrikti senp li yo, antretyen pratik, ak pri ki ba. Pa altène operasyon an nan de gwo fò tou won adsorption, pwodiksyon oksijèn kontinyèl ak ki estab ka reyalize, pandan y ap efektivman diminye volim nan ak mas nan ekipman an. Yo nan lòd yo ogmante sede oksijèn nan epi redwi konsomasyon enèji, eksperyans sa a fèt ak adopte yon pwosesis ak yon pwosesis egalize. Pwosesis egalizasyon an plis amelyore efikasite pwodiksyon oksijèn ak diminye konsomasyon enèji nan sistèm nan pa optimize diferans presyon an. Konbinezon an nan pwosesis sa a pa sèlman amelyore pèfòmans nan pòtab presyon balanse adsorption oksijèn dèlko a, men tou, efektivman kontwole konsomasyon enèji a ak volim nan ekipman an pandan y ap asire pite a nan oksijèn.



Chaje konsepsyon sikwi kondwi
Pwensipal charj k ap travay nan konsantratè oksijèn pòtab PSA a gen ladan konpresè lè ak tiyo solenoid. Lè w itilize yon tiyo solenoid konbine, volim ak pwa konsantratè oksijèn an ka efektivman redwi pandan y ap amelyore estabilite sistèm lan. Sepandan, depi vòltaj fonksyònman nan COMPRESSOR lè a ak valv solenoid se DC 12V, pandan y ap vòltaj la opere nan mikrokontwolè a se DC 3.3V, li difisil dirèkteman kondwi charj sa yo. Se poutèt sa, pwodiksyon siyal pa mikrokontwolè a envèse pa varyateur 74LVC04 la ak anplifye pa tib ULN2003 Darlington pou kondwi operasyon an nan COMPRESSOR lè a ak valv solenoid.
ULN2003 se yon etalaj tranzistò konpoze wo-pèfòmans ak bon tanperati ki wo ak rezistans presyon ki wo ak kapasite chaj fò. Li entegre yon dyod freewheeling epi li ka dirèkteman kondwi chaj aktyèl segondè ki gen ladan rle. Chema sikwi kondwi a nan COMPRESSOR lè a ak valv solenoid yo montre nan figi a.



Konsepsyon sikwi kondwi Air COMPRESSOR
COMPRESSOR lè a se eleman debaz pouvwa nan dèlko oksijèn pòtab presyon swing adsorption (PSA). Li separe oksijèn lè yo respire lè anbyen ak presyon sou li pou voye li nan gwo kay won adsorption, ki se yon lyen kle nan pwosesis pwodiksyon oksijèn. Yo nan lòd yo satisfè egzijans pèfòmans efikas ak ki estab nan ekipman pòtab, sistèm sa a sèvi ak yon Thomas micro brushless DC COMPRESSOR, ki gen avantaj ki genyen nan operasyon lis, gwo koule, Vibration ki ba, bri ki ba ak konsomasyon enèji ki ba, e li trè apwopriye pou senaryo aplikasyon dèlko oksijèn an.
Motè DC brushless mande pou yon sikwi kondwi dedye pou konplete komitasyon elektwonik la pou asire operasyon nòmal li yo. Se poutèt sa, yon seri sikui kondwi motè ki baze sou chip kontwòl JY01 la fèt. Prensip la montre nan figi a. Atravè konsepsyon sikwi optimize a, vitès opere ak estabilite nan COMPRESSOR lè a ka kontwole avèk presizyon.
Konsepsyon Awondisman ak Prensip
JY01 se yon chip kontwòl ki itilize espesyalman pou motè DC brushless, ak fonksyon prensipal sa yo:
Regilasyon lineyè vitès: pou reyalize kontwòl egzak vitès motè;
Mekanis pwoteksyon miltip: ki gen ladan pwoteksyon surkouran, pwoteksyon anba-voltaj ak pwoteksyon sikwi kout pou asire operasyon sikwi san danje;
Sinusoidal batman kè lajè modulation (SPWM) pwodiksyon: amelyore efikasite kondwi epi redwi Vibration motè ak bri.
Sikwi kondwi a baze sou JY01, epi siyal pozisyon rotor (Ha, Hb, Hc) jwenn atravè Capteur Hall la, ak chip la jenere siyal kondwi korespondan an. Pwodiksyon siyal SPWM pa JY01 kontwole modil kondwi IR2021, kidonk kondwi tranzistò efè jaden (FET) nan bra pon anwo ak pi ba yo. Siyal kondwi a divize an siyal kontwòl bra anwo ak pi ba yo: siyal bra anwo MA, MB, ak MC reprezante pa AT, BT, ak CT respektivman, epi siyal bra pi ba yo reprezante pa AB, BB, ak CB.

An konklizyon
Nan liy ak mekanis nan pwodiksyon oksijèn separasyon manbràn, rechèch sa a envante yon sistèm kontwòl dèlko oksijèn separasyon manbràn kontra enfòmèl ant ki pran STM32F4 07 mikwo-chip sèl la kòm inite kontwòl santral la, pandan y ap tou fòmile sikui kontwòl periferik korespondan ak algoritm kontwòl. Tout konfigirasyon kontwòl la montre avantaj ki genyen pou yo itilize zanmitay, fasil pou opere, trè estab, ak trè serye, ansanm ak ekselan kapasite entèraksyon moun-machin. Pwototip dèlko oksijèn devlope anba rejim kontwòl sa a se yon gwosè diminutif e li gen yon pwa konsiderableman lejè. Lè pousantaj pwodiksyon oksijèn an frape 0.8 L/min, pite oksijèn an ka rive jiska 93.2%, satisfè referans konsepsyon prereglaj yo. Gade pi devan, gen plan yo eksplore règleman entelijan nan pwosesis pwodiksyon oksijèn. Pa jisteman ajiste paramèt tankou vitès ponp lan, tan pèmeyasyon, ak presyon manbràn, pousantaj pwodiksyon oksijèn ak pite dèlko oksijèn an ka otomatikman ajiste selon chanjman tanperati anbyen epi kenbe nan yon nivo relativman konstan.