[发明专利]一种超低温介质压力精确控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种超低温介质压力精确控制装置，其特征在于：包括成形机构、汽化器和控制系统，所述成形机构的型腔通过第一管路与低温容器连通，所述低温容器用于盛放超低温介质，所述成形机构的型腔通过第二管路与所述汽化器的前端连通，所述汽化器的后端通过第三管路与外界连通，所述第三管路上设置有比例伺服阀，所述控制系统与所述成形机构、所述汽化器、所述比例伺服阀均电连接；

所述第一管路上设置有低温增压泵。

2.根据权利要求1所述的超低温介质压力精确控制装置，其特征在于：所述第二管路上设置有第一压力传感器和第一温度传感器，所述第三管路上设置有第二压力传感器和第二温度传感器。

3.根据权利要求1所述的超低温介质压力精确控制装置，其特征在于：所述第二管路上设置有低温高压截止阀。

4.根据权利要求1所述的超低温介质压力精确控制装置，其特征在于：所述成形机构包括凹模、凸模和压边圈，所述压边圈将板坯的边缘固定在所述凹模上，所述板坯与所述凹模之间为所述型腔，所述凸模位于板坯的上方。

5.根据权利要求4所述的超低温介质压力精确控制装置，其特征在于：所述凸模上设置有位移传感器，所述压边圈上设置有第三压力传感器。

6.根据权利要求1所述的超低温介质压力精确控制装置，其特征在于：所述汽化器包括中心管，所述中心管的两端分别与所述第二管路和所述第三管路连通，所述中心管的外壁设置有若干翅片。

7.根据权利要求1所述的超低温介质压力精确控制装置，其特征在于：所述超低温介质为液氩、液氮或液氦；所述比例伺服阀为比例溢流阀或比例调节阀。

8.根据权利要求1所述的超低温介质压力精确控制装置，其特征在于：所述控制系统包括可编程逻辑控制器PLC、信号输入模块、通讯模块、信号输出模块和触摸屏，所述信号输入模块、所述通讯模块、所述信号输出模块和所述触摸屏分别与所述可编程逻辑控制器PLC电连接。

9.一种采用权利要求1-8任一项所述的超低温介质压力精确控制装置的压力精确控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，根据凸模下行需要排出的超低温介质的体积，计算将排出超低温介质汽化且保证末端温度高于-40℃的汽化器散热面积，确定汽化器规格；

步骤二，将板坯放入成形机构中，闭合压边圈使板坯始终处于压紧状态；

步骤三，向型腔内填充超低温介质，打开比例伺服阀，排出冷却过程中超低温介质汽化产生的气体，使板坯冷却至低于-120℃的目标温度；

步骤四，向型腔内继续填充超低温介质，直至汽化器的前端和汽化器的后端的压力达到1-20MPa的设定压力，并且汽化器内前端为液、汽化器内后端为气，汽化器的后端温度高于-40℃；

步骤五，凸模下行直至成形结束，在凸模下行过程中，根据汽化器的前端温度和汽化器的后端压力，实时调整凸模下行速度和比例伺服阀开度，始终确保型腔内超低温介质压力在1-20MPa的设定值、汽化器的前端温度低于-120℃的目标温度；

步骤六，打开比例伺服阀释放压力，开模取出成形好的曲面件。