一种高精度氨气供给装置及控制方法与流程

1.本发明属于液化气体供给技术领域，特别涉及一种高精度氨气供给装置及控制方法。

背景技术：

2.氨气广泛用于脱硝领域和氨裂解制氢领域，作为一种还原剂或者反应气体。现有的氨气供给装置容易受外界环境影响，比如在极端寒冷（低于零下四十摄氏度）的环境下进行脱硝或者氨裂解制氢反应，由于氨在该外界环境温度下为液态，导致氨供给装置输出的氨气的压力和流量不达标，直接影响到脱硝和制氢的工序。
3.因此，现有技术有待改进和发展。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供了一种高精度氨气供给装置及控制方法，能够输出高精度的压力稳定且流量可控的氨气。
5.第一方面，本发明提供的一种高精度氨气供给装置，包括依次连通的液氨罐、蒸发器和稳压罐，所述液氨罐和所述蒸发器通过液氨输送管道连通，所述蒸发器和所述稳压罐通过第一氨气输送管道连通，所述稳压罐连通至第二氨气输送管道，所述液氨输送管道设置有输送泵，所述第一氨气输送管道上设置有第一加热装置和第二控制阀，所述第二氨气输送管道上设置有第三控制阀，所述第二控制阀和所述第三控制阀均为电磁阀，所述蒸发器和所述稳压罐分别设置有第三加热装置，所述蒸发器内设置有第二温度传感器、第二压力传感器和第二液位传感器，所述稳压罐内设置有第三温度传感器和第三压力传感器，还包括控制器，所述控制器分别与所述第二温度传感器、第二压力传感器、第二液位传感器、第三温度传感器、第三压力传感器和第二控制阀电连接，所述控制器用于根据脉冲宽度调制信号的第一占空比控制第二控制阀的打开时间和根据脉冲宽度调制信号的第二占空比控制第三控制阀的打开时间以输出压力稳定且流量可控的氨气。
6.可选地，所述第三加热装置为电加热器或换热器。
7.可选地，所述第三加热装置为换热器，所述蒸发器设置有第一换热器，所述稳压罐设置有第二换热器，所述第一换热器和所述第二换热器分别连通到供水管网。
8.可选地，所述液氨输送管道还设置有过滤器。
9.第二方面，本发明提供的一种高精度氨气供给装置的控制方法，应用于上述的一种高精度氨气供给装置，包括以下步骤：获取第二压力、第二温度和第三压力，第二压力为蒸发器内的氨气的压力，第三压力为稳压罐内的氨气的压力，第二温度为蒸发器内的液氮的温度；若第二压力大于第三压力、第二温度大于目标温度且第二压力与第三压力的差值大于额定阈值，根据脉冲宽度调制信号的第一占空比控制第二控制阀的打开时间，以使第三压力与目标压力的差值小于等于临界值；
在第三压力与目标压力的差值小于等于临界值后，根据脉冲宽度调制信号的第二占空比控制第三控制阀的打开时间，以使稳压罐输出流量可控的氨气。
10.可选地，在第三压力与目标压力的差值小于等于临界值后，根据脉冲宽度调制信号的第二占空比控制第三控制阀的打开时间，以使稳压罐输出流量可控的氨气的步骤包括：在第三压力与目标压力的差值小于等于临界值后，根据目标流量获取脉冲宽度调制信号的第二占空比，目标流量与第二占空比正相关；根据第二占空比控制第三控制阀的打开时间，以使稳压罐输出流量可控的氨气。
11.可选地，高精度氨气供给装置的控制方法还包括步骤：若第二压力小于等于第三压力或第二压力与第三压力的差值小于额定阈值，控制第三加热装置升高第二温度，以增大第二压力。
12.可选地，高精度氨气供给装置的控制方法还包括步骤：获取第三温度，第三温度为稳压罐内的氨气的温度；若第三温度小于目标温度，控制第三加热装置升高第三温度。
13.可选地，高精度氨气供给装置的控制方法还包括步骤：获取第四温度，第四温度为第一氨气输送管道（4）内的氨气的温度；若第四温度小于目标温度，控制第一加热装置升高第四温度。
14.可选地，高精度氨气供给装置的控制方法还包括步骤：获取第五温度，第五温度为第二氨气输送管道（6）内的氨气的温度；若五温度小于目标温度，控制第二加热装置升高第五温度。
15.由上可知，本高精度氨气供给装置及控制方法通过上述的传感器和执行元件的闭环控制，在第二压力大于第三压力、第一温度大于目标温度且第二压力与第三压力的差值大于额定阈值时，根据脉冲宽度调制信号的第一占空比控制第二控制阀的打开时间，以使稳压罐内的氨气的第三压力稳定在目标压力，并在第三压力稳定在目标压力后，根据脉冲宽度调制信号的第二占空比控制第三控制阀的打开时间，以输出流量可控的氨气。
16.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
17.图1为本发明高精度氨气供给装置的结构示意图。
18.图2为本发明高精度氨气供给装置的控制方法的步骤流程图。
19.图3为本发明的第一占空比与第三压力关系的图像。
20.图4为本发明的第二占空比与稳压罐输出的氨气的流量关系的图像。
21.标号说明：1、液氨罐；11、第一温度传感器；12、第一压力传感器；13、第一液位传感器；2、液氨输送管道；21、第一控制阀；22、过滤器；23、输送泵；3、蒸发器；31、第二温度传感器；32、第二压力传感器；33、第二液位传感器；4、第一氨气输送管道；41、第一加热装置；42、第二控制阀；43、第四温度传感器；5、稳压罐；51、第三温度传感器；52、第三压力传感器；6、第二氨气输送管道；61、第三控制阀；62、第二加热装置；7、供水管网；71、热水管；711、第一
换热器；712、第二换热器；713、第四控制阀；714、第五控制阀；72、回水管。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域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他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.图1示出了本发明高精度氨气供给装置的结构示意图，包括依次连通的液氨罐1、蒸发器3和稳压罐5，液氨罐1、蒸发器3和稳压罐5均为卧式长形储罐，其中液氨罐1存储有液氨，通过液氨输送管道2向蒸发器3输送液氨，蒸发器3用于将液氨蒸发成氨气，在蒸发器3的氨气压力不稳定，因此通过第一氨气输送管道4向稳压罐5中输送，缓冲蒸发器3蒸发过程中的压力波动，使氨气输出更平稳。最后经稳压罐5稳压后的氨气通过第二氨气输送管道6输出。为了实现氨气供给装置的自动化控制，在液氨罐1、蒸发器3和稳压罐5以及相互之间连接的管道设置多种传感器以及执行元件，这些传感器以及执行元件通过有线或者无线的方式与控制器连接，通过控制器设置的程序采集传感器的参数，控制执行元件按照预定的规律运行，实现高精度氨气供给。
25.液氨罐1内设置有第一温度传感器11、第一压力传感器12、第一液位传感器13和液相管，第一温度传感器11设置在液氨罐1的底部，用于监测第一温度，第一温度为液氨罐1内的液氨的温度，第一压力传感器12设置在液氨罐1的顶部，用于监测第一压力，第一压力为液氨罐1内的氨气的压力，第一液位传感器13从液氨罐1的顶部插接到底部，用于监测液氨罐1的液位，液相管朝下设置，液相管能用于输送液氨，在液氨罐1内设置有高液位线和低液位线，液氨罐1在正常状态下的液位处于高液位线和低液位线，此时控制器向外部的指示灯（未画出）发送电信号，此时指示灯变绿，表示状态正常；液氨罐1在使用过程中始终在消耗，当液氨的液位低于低液位线后触发，此时指示灯变红，表示状态异常，提示使用者需要更换液氨罐1或及时加注液氨；若加注液氨后的液位超过高液位线后，此时指示灯变黄，提醒使用者停止加注。
26.由于液氨在零下四十摄氏度的饱和蒸汽压较低，约为0.07mpa，在寒冷的外部环境下难以自发从液氨罐1输送到蒸发器3中，因此在液氨输送管道2中设置输送泵23，输送泵23从液氨罐1中抽取液氨后加压输送到蒸发器3中，在某些应用场景中，输送泵23可以选用具有计量功能的活塞泵、柱塞泵、隔膜泵等等，以精准控制液氨的排量。值得注意的是，液氨输送管道2在伸入液氨罐1的一端的高度应当低于低液位线的高度，避免液位过低时吸入气体影响到测量结果。
27.此外，液氨输送管道2还设置有第一控制阀21和过滤器22，第一控制阀21和过滤器22均设置在输送泵23的前端，第一控制阀21用于控制管道的通断，而过滤器22用于过滤液
氨中的颗粒状杂质，防止杂质进入输送泵23，从而提高计量精度和输送泵23的使用寿命。
28.与液氨罐1类似的，蒸发器3内设置有第二温度传感器31、第二压力传感器32和第二液位传感器33，上述的传感器的位置以及功用与液氨罐1的相同，在此不再赘述。为了使液氨在蒸发器3中快速汽化成氨气，在蒸发器3中设置有第三加热装置，通过第三加热装置将热量传递到液氨中，液氨吸热汽化成氨气。第三加热装置可以是电加热器或换热器，在本实施例中，第三加热装置为换热器，具体的，在蒸发器3的底部设置有第一换热器711，第一换热器711连通到供水管网7，供水管网7包括循环连通的热水管71和回水管72，热水管71中流通有温度高于四十摄氏度的热水，热水流经第一换热器711后，通过传递的形式与液氨发生热交换，使液氨升温汽化。换热器可采用翅片管式换热器、板式换热器或其他常用的换热器。在一些实施例中，第一换热器711和第二换热器712使用同一根热水管71供应热水，热水管71上设置有第五控制阀714，第五控制阀714用于控制热水管71中的热水的流量，该实施例的第一换热器711和第二换热器712为串联关系。在一些优选实施例中，第一换热器711和第二换热器712热水管71上设置用于控制第一换热器711的水量的第四控制阀713，该实施例的第一换热器711和第二换热器712为串联（参考图1）或并联关系，由于第四控制阀713和第五控制阀714相互独立，因此该实施例能够分别控制通入蒸发器3的热水的流量和通入稳压罐5的热水的流量。应当理解的是，当第一换热器711和第二换热器712为并联关系时，第一换热器711和第二换热器712采用不同的热水管71供应热水。
29.由蒸发器3直接输出的氨气的压力是不稳定的，还需要经过稳压罐5处理才能输出压力稳定、高精度的氨气。稳压罐5内设置的传感器有第三温度传感器51和第三压力传感器52，稳压罐5内还设置有第二换热器712，热水管71上也设置有用于控制第二换热器712的水量的第五控制阀714，与蒸发器3的区别在于，第五控制阀714需要保证稳压罐5的温度要始终保持在氨气的露点以上，以确保稳压罐5始终为氨气。
30.值得说明的是，本高精度氨气供给装置可运用在车载的氢内燃机或氢燃料电堆上，氢内燃机或氢燃料电堆在反应过程中会释放大量的热量，因此可将供水管网7接入至氢内燃机或氢燃料电堆的冷却系统中，合理地回收利用热量，达到降低能耗，提高能源使用率的目的。
31.蒸发器3与稳压罐5之间采用第一氨气输送管道4连通，第一氨气输送管道4连通上设置有第一加热装置41、第二控制阀42和第四温度传感器43，第一加热装置41用于加热第一氨气输送管道4，目的在于在长距离输送中，防止氨气受外界温度影响液化成液氨。第二控制阀42则用于控制进入稳压罐5的氨气的流量。输入到稳压罐5的氨气流量至关重要，直接影响到输出的氨气的压力，为此，第二控制阀42采用具有响应快、抗干扰能力强、控制精度高以及易实现自控性和智能化等特点的电磁阀，第二控制阀42由控制器输出的脉冲宽度调制信号进行控制，从而满足精确地控制氨气输出压力和流量的需求。通过稳压罐5稳压后的输出压力可控制在0.02mpa-2.5mpa，稳压精度小于0.5%，稳压后的氨气通过第二氨气输送管道6输出，第二氨气输送管道6设置有控制管道流量的第三控制阀61和第二加热装置62，第三控制阀61具体为电磁阀，第三控制阀61由控制器输出的脉冲宽度调制信号进行控制，第三控制阀61用于控制第二氨气输送管道6的导通时间以控制高精度氨气供给装置输出的氨气的流量，第二加热装置62进一步保证氨气不被液化。
32.图2示出了应用于上述高精度氨气供给装置的控制方法的步骤流程图。包括以下
步骤：s1、获取第二压力、第二温度和第三压力，第二压力为蒸发器3内的氨气的压力，第三压力为稳压罐5内的氨气的压力，第二温度为蒸发器3内的液氮的温度；s2、若第二压力大于第三压力、第二温度大于目标温度且第二压力与第三压力的差值大于额定阈值，根据脉冲宽度调制信号的第一占空比控制第二控制阀42的打开时间，以使第三压力与目标压力的差值小于等于临界值；s3、在第三压力与目标压力的差值小于等于临界值后，根据脉冲宽度调制信号的第二占空比控制第三控制阀61的打开时间，以使稳压罐5输出流量可控的氨气。
33.其中，步骤s1通过第二压力传感器32获取第二压力，第二压力表示蒸发器3内蒸发形成的氨气的压力。步骤s1通过第二温度传感器31获取第二温度，第二温度为蒸发器3内的液氨的温度。步骤s1通过第三压力传感器52获取稳压罐5的第三压力，第三压力表示稳压罐5内的氨气的压力。
34.步骤s2中的目标温度为大于氨气的露点的任意温度值，由于当液氨的温度升高至大于氨气的露点时，液氨会气化成氨气，因此当第二温度大于目标温度时，蒸发器3内的液氨会不断气化成氨气。由于第二控制阀42仅能控制第一氨气输送管道4的导通或截止，气体会自发性地由气体压力较高的地方流向气体压力较低的地方，因此只有在第二压力大于第三压力且第一氨气输送管道4导通时，蒸发器3内的氨气才能输送至稳压罐5。步骤s2中的额定阈值为第一氨气输送管道4导通且蒸发器3内的氨气能够稳定输送至稳压罐5时的第二压力和第三压力的差值。步骤s2的目标压力为稳压罐5内的氨气的理想压力值，该目标压力为预设值，本领域技术人员可以根据实际需要调节目标压力的大小。步骤s2的临界值为第三压力的误差允许值，当第三压力与目标压力的差值小于临界值时，则认为稳压罐2内的氨气的第三压力稳定在目标压力。在第二压力大于第三压力、第二温度大于目标温度且第二压力与第三压力的差值大于额定阈值时，步骤s2根据脉冲宽度调制信号的第一占空比控制第二控制阀42的打开时间，以使第三压力与目标压力的差值小于临界值，即步骤s2实现使第三压力稳定在目标压力。
35.步骤s3中，由于第二氨气输送管道6的横截面积为定值，当稳压罐5内的氨气的第三压力稳定（即第二压力与目标压力的差值小于等于临界值）时，稳压罐5输出的氨气的流量与第三控制阀61的打开时间正相关，脉冲宽度调制信号的第二占空比与第三控制阀61的打开时间正相关，因此在第三压力与目标压力的差值小于等于临界值时，稳压罐5输出的氨气的流量与脉冲宽度调制信号的第二占空比正相关（参照图4）。图4示出了第二占空比与稳压罐5输出的氨气的流量关系的图像，图中左侧的纵轴为稳压罐5输出的氨气的流量，横坐标为第二占空比，当第二占空比为10%时，此时的输出流量约为7000sccm（standard cubic centimeter per minutes，体积流量单位）；当占空比为20%时，此时的输出流量约为9000sccm，同理，当占空比为30%时，输出流量约为9000sccm，将这些散点用一条曲线连接起来并进行拟合，可以得到方程式为y=a+bx的一元一次方程，其中，y为流量，a为4494，b为202.7，x为脉冲宽度调制信号的占空比。
36.本技术提供的一种高精度氨气供给装置的控制方法，在第二压力大于第三压力、第二温度大于目标温度且第二压力与第三压力的差值大于额定阈值时，根据脉冲宽度调制信号的第一占空比控制第二控制阀的打开时间，以使稳压罐5内的氨气的压力稳定在目标
压力，并在第三压力稳定在目标压力后，根据脉冲宽度调制信号的第二占空比控制第三控制阀的打开时间，以输出流量可控的氨气。
37.图3示出了第一占空比与第三压力关系的图像，图中左侧的纵轴为液氨罐1的压力，右侧的纵轴为稳压罐5的氨气的第三压力，横轴为脉冲宽度调制信号的占空比。第一占空比是指脉冲时间占一个周期的比例，如图所示，当第一压力传感器12采集到液氨罐1的压力在2100-2150kpa范围之间，则此时输出的脉冲宽度调制信号的占空比为20%，此时稳压罐5的压力范围稳定到610-618kpa范围之间；当第一压力传感器12采集到液氨罐1的第一压力在2050-2100kpa范围之间，则此时输出的脉冲宽度调制信号的占空比为30%，此时稳压罐5的氨气的第三压力范围也是稳定到610-618kpa范围之间，以此类推，当液氨罐1中的液氨逐渐消耗，其压力逐渐减小，通过增大第二控制阀42的打开时间，使稳压罐5的氨气的第三压力范围始终保持在610-618kpa范围之间。
38.在一些实施例中，步骤s3包括以下步骤：s31、在第三压力与目标压力的差值小于等于临界值后，根据目标流量获取脉冲宽度调制信号的第二占空比，目标流量与第二占空比正相关；s32、根据第二占空比控制第三控制阀61的打开时间，以使稳压罐5输出流量可控的氨气。
39.其中，步骤s31的目标流量为高精度氨气供给装置需要输出的氨气的流量，即稳压罐5需要输出的氨气的流量。应当理解的是，由于高精度氨气供给装置需要输出的氨气的流量可能随时发生改变，因此可以根据实际需要随时改变目标流量的大小。步骤s32的工作原理与步骤s3的工作原理相同，此处不再进行详细论述。
40.当第二压力小于等于第三压力或第二压力与第三压力的差值大于额定阈值时，由于蒸发器3内的氨气的第二压力与稳压罐内的氨气的第三压力接近，因此蒸发器3内的氨气难以输送至稳压罐5内。为了解决该技术问题，在一些实施例中，高精度氨气供给装置的控制方法还包括步骤：s4、若第二压力小于等于第三压力或第二压力与第三压力的差值小于额定阈值，控制第三加热装置升高第二温度，以增大第二压力。
41.其中，若第二压力小于等于第三压力或第二压力与第三压力的差值小于额定阈值，步骤s4控制第三加热装置升高蒸发器3内的液氨的第二温度，由于液氨的气化速度与第二温度关联，第二温度越高，液氨的气化速度越快，该实施例通过蒸发器3内的第三加热装置升高第二温度，蒸发器3内的液氨的气化速度加快，从而使第二压力增大，进而使第二压力大于第三压力且第二压力与第三压力的差值大于额定阈值。应当理解的是，若第三加热装置为电加热器，步骤s4通过增加蒸发器3内的第三加热装置的加热功率的方式实现升高第二温度；若第三加热装置为换热器，步骤s4可以通过增加蒸发器3内的换热器中的液体的温度或增加换热器中的液体的流量的方式实现升高第二温度。
42.为了保证稳压罐5内的氨气不会液化为氨气，在一些实施例中，高精度氨气供给装置的控制方法还包括步骤：s51、获取第三温度，第三温度为稳压罐5内的氨气的温度；s52、若第三温度小于目标温度，控制第三加热装置升高第三温度。
43.其中，步骤s51通过第三温度传感器51获取第三温度，第三温度为稳压罐5内的氨
气的温度。步骤s52比较第二温度与目标温度的大小，若第三温度小于目标温度，控制稳压罐5内的第三加热装置升高第三温度，以使第三温度大于目标温度，从而保证稳压罐5内的氨气不会液化为氨气。应当理解的是，若第三加热装置为电加热器，步骤s52通过增加稳压罐5内的第三加热装置的加热功率的方式实现升高第三温度；若第三加热装置为换热器，步骤s52可以通过增加稳压罐5内的换热器中的液体的温度或增加换热器中的液体的流量的方式实现升高第三温度。
44.为了保证将氨气从蒸发器3输送至稳压罐5的过程中氨气不会在第一氨气输送管道4内液化成液氨，在一些实施例中，高精度氨气供给装置的控制方法还包括步骤：s61、获取第四温度，第四温度为所述第一氨气输送管道4内的氨气的温度；s62、若第四温度小于目标温度，控制第一加热装置41升高第四温度。
45.其中，步骤s61通过第四温度传感器43获取第四温度，第四温度为第一氨气输送管道4内的氨气的温度。步骤s62比较第四温度与目标温度的大小，若第四温度小于目标温度，控制第一加热装置41升高第四温度，以使第四温度大于目标温度，从而保证第一氨气输送管道4内的氨气不会液化为氨气。
46.为了保证将氨气从稳压罐5输出的过程中氨气不会在第二氨气输送管道6内液化成液氨，在一些实施例中，高精度氨气供给装置还包括第五温度传感器，第五温度传感器设置在第二氨气输送管道6上，高精度氨气供给装置的控制方法还包括步骤：s71、获取第五温度，第五温度为第二氨气输送管道6内的氨气的温度；s72、若第五温度小于目标温度，控制第二加热装置62升高第五温度。
47.其中，步骤s71通过第五温度传感器获取第五温度，第五温度为第二氨气输送管道6内的氨气的温度。步骤s72比较第五温度与目标温度的大小，若第五温度小于目标温度，控制第一加热装置41升高第五温度，以使第五温度大于目标温度，从而保证第二氨气输送管道6内的氨气不会液化为氨气。
48.由上可知，本技术提供的高精度氨气供给装置及控制方法通过上述的传感器和执行元件的闭环控制，在第二压力大于第三压力、第二温度大于目标温度且第二压力与第三压力的差值大于额定阈值时，根据脉冲宽度调制信号的第一占空比控制第二控制阀的打开时间，以使第三压力稳定在目标压力，并在稳压罐内的氨气的压力稳定在目标压力后，根据脉冲宽度调制信号的第二占空比控制第三控制阀的打开时间，以输出流量可控的氨气。
49.在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
50.另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
51.再者，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部
分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
52.在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
53.以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种高精度氨气供给装置，包括液氨罐（1）和蒸发器（3），所述液氨罐（1）和所述蒸发器（3）通过液氨输送管道（2）连通，所述液氨输送管道(2)设置有输送泵(23)，其特征在于，所述高精度氨气供给装置还包括：稳压罐(5)，所述蒸发器(3)和所述稳压罐(5)通过第一氨气输送管道(4)连通，所述稳压罐(5)连通至第二氨气输送管道(6)，所述第一氨气输送管道(4)上设置有第一加热装置(41)和第二控制阀(42)，所述第二氨气输送管道(6)上设置有第三控制阀(61)，所述蒸发器(3)和所述稳压罐(5)分别设置有第三加热装置，所述蒸发器(3)内设置有第二温度传感器(31)、第二压力传感器(32)和第二液位传感器(33)，所述稳压罐(5)内设置有第三温度传感器(51)和第三压力传感器(52)，控制器，所述控制器分别与所述第二温度传感器(31)、第二压力传感器(32)、第二液位传感器(33)、第三温度传感器(51)、第三压力传感器(52)和第二控制阀(42)电连接，所述控制器用于根据脉冲宽度调制信号的第一占空比控制第二控制阀（42）的打开时间和根据脉冲宽度调制信号的第二占空比控制第三控制阀（61）的打开时间以输出压力稳定且流量可控的氨气。2.根据权利要求1所述的一种高精度氨气供给装置，其特征在于，所述第三加热装置为电加热器或换热器。3.根据权利要求2所述的一种高精度氨气供给装置，其特征在于，所述第三加热装置为换热器，所述蒸发器(3)设置有第一换热器(711)，所述稳压罐(5)设置有第二换热器(712)，所述第一换热器(711)和所述第二换热器(712)分别连通到供水管网(7)。4.根据权利要求1所述的一种高精度氨气供给装置，其特征在于，所述液氨输送管道(2)还设置有过滤器(22)。5.一种高精度氨气供给装置的控制方法，应用于权利要求1-4任一项所述的一种高精度氨气供给装置，其特征在于，包括以下步骤：获取第二压力、第二温度和第三压力，所述第二压力为所述蒸发器（3）内的氨气的压力，所述第三压力为所述稳压罐（5）内的氨气的压力，所述第二温度为所述蒸发器（3）内的液氮的温度；若所述第二压力大于所述第三压力、所述第二温度大于目标温度且所述第二压力与所述第三压力的差值大于额定阈值，根据脉冲宽度调制信号的第一占空比控制第二控制阀（42）的打开时间，以使所述第三压力与目标压力的差值小于等于临界值；在所述第三压力与目标压力的差值小于等于临界值后，根据脉冲宽度调制信号的第二占空比控制第三控制阀（61）的打开时间，以使所述稳压罐（5）输出流量可控的氨气。6.根据权利要求5所述的一种高精度氨气供给装置的控制方法，其特征在于，所述在所述第三压力与目标压力的差值小于等于临界值后，根据脉冲宽度调制信号的第二占空比控制第三控制阀（61）的打开时间，以使所述稳压罐（5）输出流量可控的氨气的步骤包括：在所述第三压力与目标压力的差值小于等于临界值后，根据目标流量获取脉冲宽度调制信号的第二占空比，所述目标流量与所述第二占空比正相关；根据所述第二占空比控制所述第三控制阀（61）的打开时间，以使所述稳压罐（5）输出流量可控的氨气。7.根据权利要求5所述的一种高精度氨气供给装置的控制方法，其特征在于，所述高精度氨气供给装置的控制方法还包括步骤：
若所述第二压力小于等于所述第三压力或所述第二压力与所述第三压力的差值小于额定阈值，控制所述第三加热装置升高所述第二温度，以增大第二压力。8.根据权利要求5所述的一种高精度氨气供给装置的控制方法，其特征在于，所述高精度氨气供给装置的控制方法还包括步骤：获取第三温度，所述第三温度为所述稳压罐（5）内的氨气的温度；若所述第二温度小于目标温度，控制所述第三加热装置升高所述第三温度。9.根据权利要求5所述的一种高精度氨气供给装置的控制方法，其特征在于，所述高精度氨气供给装置的控制方法还包括步骤：获取第四温度，所述第四温度为所述第一氨气输送管道（4）内的氨气的温度；若所述第四温度小于目标温度，控制第一加热装置（41）升高所述第四温度。10.根据权利要求5所述的一种高精度氨气供给装置的控制方法，其特征在于，所述高精度氨气供给装置的控制方法还包括步骤：获取第五温度，所述第五温度为所述第二氨气输送管道（6）内的氨气的温度；若所述第五温度小于目标温度，控制第二加热装置（62）升高所述第五温度。

技术总结

本发明属于液化气体供给技术领域，特别涉及一种高精度氨气供给装置及控制方法。本发明提供的一种高精度氨气供给装置，包括依次连通的液氨罐、蒸发器和稳压罐，液氨罐和蒸发器通过液氨输送管道连通，蒸发器和稳压罐通过第一氨气输送管道连通，稳压罐连通至第二氨气输送管道，上述的液氨罐、蒸发器、稳压罐、液氨输送管道、第一氨气输送管道连通，稳压罐连通至第二氨气输送管道均设置有相应的传感器和执行元件。本高精度氨气供给装置及控制方法通过上述的传感器和执行元件的闭环控制，使整个供给装置同时满足相应的条件，再利用脉冲宽度调制信号对第二控制阀和第三控制阀进行控制，输出高精度的压力稳定且流量可控的氨气。高精度的压力稳定且流量可控的氨气。高精度的压力稳定且流量可控的氨气。