Регулятор расхода

Регулятор расхода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЗЬСТВУ 661516

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.08.77 (21) 2576607/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 05 0 7/01

Государстоеииый коиктет

СССР по делам изооротенкй и открытой (53) УДК621.646..3 (088. 8) Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 15.05.79

Е. Я. Чернов, Ю. И. Канунников, Й. Б. Андрушев и Ю. К. Фирсов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР РАСХОДА

Изобретение относится к области автоматики и предназначено для регулирования расхода жидкости или газа в различных промышленных и экспериментальных установках в химической, нефтяной и газовой промышленности.

Известен регулятор расхода, содержащий магазин сопротивлений с переменными жиклерами, которые для удобства выбора диапазона регулирования расположены между поворачивающимися фланцами, и схему дистанционного управления сечением жиклеров (1). Недостатком этого регулятора является отрицательное влияние возмущающего воздействия с изменением давления жидкости перед регулирующим дросселем на устройстве регулирование при широком изменении диапазона расходов, так как изменение коэффициента передачи объекта регулирования в этом случае требует специальных мер его стабилизации. Кроме того, механическое переключение жиклеров периодически прерывает Непрерывный пресс регулирования расхода.

Наиболее близким по технической сугцности к изобретению является регулятор расхода, содержащий расходную емкость, соединенную через последовательно установленные дроссель и датчик расхода с проточной камерой, блок сравнения, первый вход которого подключен к задатчику расхода, второй вход : к датчику расхода, и привод, соединенный с дросселем (2). . Известные устройства при наличии возмущающего воздействия на входе системы регулирования имеют ограниченный диапазон устойчивого регулирования, не превыша10 ющий 5 — 6 кратного значения.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования.

Эта цель достигается тем, что в предложенный регулятор введены нелинейный элемент и блок коррекции, входы которого соединены с расходной емкостью; проточной камерой и блоком сравнения, а выход через нелинейный элемент — с приводом дросселя.

На чертеже изображена структурная схема регулятора расхода.

Регулятор содержит расходную емкость

1, соединенную через дроссель 2 и датчик рас— хода 3 с проточной камерой 4, из которой регулируемая среда подается на технологи661516 ческие нужды. Задатчик 5 расхода и датчик

3 соединены с блоком сравнения 6, выход кбторого через блок коррекции 7 связан с нелинейным элементом 8. Выход элемента 8 электрической цепью связан со входом блока управления 9, выход которого через привод

10 соединен с дросселем 2.

Блок коррекции 7 состоит из операционного усилителя 11, в прямую цепь которого включен датчик 12 давления регулируемой среды в расходной емкости 1, соединенный импульсным каналом с этой емкостью. В обратную цепь усилителя включен датчик 13 давления регулируемой среды в проточной камере 4.

Регулятор расхода работает следующим образом. 15

В исходном состоянии (до начала рабо-. ты) дроссель 2 закрыт. На задатчике 5 выставляется программа регулируемого расхода.

Открытием дросселя 2 из расходной емкости

1 регулируемая среда (жидкость или газ) через датчик расхода 3 подается в проточную камеру 4 и далее в технологическую магистраль.

В регуляторе расхода коэффициент передачи элементов, формирующих сигналы коррекции, является функцией величины, обратной коэффициенту превышения давления в проточной камере.

«У Рк

% Реик где — — величина, обратная превышению

9Г давления в проточной камере. зо

Рк — давление рабочей среды (жидкости.или газа) в проточной камере;

Ренк,— давление рабочей среды в расходной емкости 1.

Действительно, коэффициент передачи самой проточной емкости по расходу равен к= m Ремкg(V), где m — коэффициент, зависящий от плотности регулируемой среды;

f (V) — функция скорости движущегося потока на входе объекта регулирования (про- 4в точной камеры).

Сигнал коррекции на выходе нелинейного элемента выражается зависимостью — (а) - -ЛЕ,= .

Таким образом, коэффициент передачи устройства регулирования по расходу в целом постоянен при всех изменениях скорости регулируемого потока в проточной камере и определяется значением давления регулируемой среды Реикв расходной емкости.

Для компенсации переменной составляющей коэффициента передачи объекта регулирования T(V) необходимо ввести компенсирующий сигнал с коэффициентом передачи, характеризующимся зависимостью (2).

Сигнал рассогласования с выхода блока сравнения умножается в блоке коррекции 7на величину Щ с помощью усилителя 11 и датчиков 12, 13.

Выходной сигнал блока 7 является аргументом функции, воспроизводимой нелинейным элементом 8, выходной сигнал которого является компенсирующим сигналом, однозначно связанным со скоростью регулируемого потока, выражаемой зависимостью (2).

Электрический сигнал, подаваемый на вход блока управления 9, управляет по заданйому закону приводом 10 дросселя 2, перемещая последний до тех пор, пока через объект регулирования (проточную камеру 4) не будет протекать заданный расход жидкости или газа. При этом блок коррекции 7 и нелинейный элемент 8 обеспечивают компенсацию переменной составляющей коэффициента передачи объекта регулирования.

Применение регулятора расхода позволяет сократить расход рабочей среды за счет уменьшения длительности переходных процессов на 26 — 40 % и повысить точность регулирования в широком диапазоне регулирования расхода за счет постоянства коэффициента передачи устройства.

Формула изобретения

Регулятор расхода, содержащий расходную емкость, соединенную через последовательно установленные дроссель и датчик расхода с проточной камерой, блок сравнения, первый вход которого соединен с задатчиком расхода, второй вход — с датчиком расхода и привод, соединенный с дросселем, отличаюи1ийся тем, что, с целью расширения диапа зона регулирования, в регулятор введены нелинейный элемент и блок коррекции, входы которого соединены с расходной емкостью, проточной камерой и блоком сравнения, а выход через нелинейный элемент — с приводом дросселя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 194344, М. кл. G 05 D 7/00, 1968.

2. Патент США № 3242943, кл, 236—

1, 1974.

661516

Составитель А. Гондаксозова

Техред О.Луговая Корректор М. Демчик

Тираж 1014 Подписное

Редактор Л. Утехина

Заказ 2474/50

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул, Проектная. 4