Устройство для регулирования расходажидкости

Устройство для регулирования расходажидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социалистическик

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>842727 (61) Дополнительное к авт. спид-ву (22)Заявлено 04.07.79 (21) 2790897/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

3 (5! ) М. Кл.

6 05 D 7/00

Государственный комитет

Опубликовапо30.06.81. Бюллетень № 24

Il0 делан нэооретеннй н открытий (53). УДК681. 121 (088. 8) Дата опубликования описания 3 ) . 06 . 8 1 (72) Авторы изобретения

А. А. Егоров, Н. И. Котов, Н. Н. Устинов и А. В. Хунцария . (.Э .i i yg,":

1М1Щт1,, Рязанское специальное конструкторское бкр научно-производственного объединения

"Нефтехимавтьматика" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА

ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к регулированию расхода в потоке текущей среды и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известно устройство для регулиро5 вания расхода жидкости, содержащее расходомер, блок сравнения, один вход которого связан с расходомером, генератор задающей частоты, связанный со вторым входом блока сравнения через делитель частоты с переменным коэффициентом деления, аналоговый регулятор, включенный между выходом блока сравнения и исполнительнь м механизмом, Делитель частоты с nepe i 5 менным коэффициентом деления является блоком задания расхода с неравномерным по частоте импульсным выходом Pl).

Это устройство имеет невысокие точность, качество регулирования и надежность работы, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее исполнительйый механизм, соединенный с интегратором, связанным через последовательно соединенные формирователь импульсов и коммутирующий элемент с выходом расходомера, а формирователи импульсов через делители частоты подключены к генератору опорной частоты 2 .

Это устройство более надежно в работе. Однако наличие асинхронно работающих времяимпульсных цепей выделения ошибки рассогласования ограничивает точность регулирования расхода.

Цель изобретения — повьппение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулирования расхода жидкости, содержащее установленные в трубопроводе расходомер и исполнительный механизм, связанный с выходом формирователя управляющего сигнала, источники опорных напряжений, подключенные соответственно через пер

3 84272 вый и второй коммутаторы к первому и второму входам интегратора, выход формирователя длительности импульсов соединен со в-орым вхоцом второго коммутатора, дополнительно введены блок памяти, счетчик, третий коммутатор и дешифраторы, соединенные входами с выходами счетчика, причем выходы первого и второго дешифраторов подключены соответственно ко второму входу }0 первого коммутатора и ко входу формирователя длительности импульсов, выходы третьего дешифратора соединены соответственно с первым входом блока памяти и с первым входом третьего ком- 15 мутатора„ второй вход которого связан с выходом четвертого дешифратора, третий вход — с выходом интегратора и са вторым входом блока памяти, а выход с третьим входам интегратора, выход блока памяти подключен ко входу формирователя управляющего сигнала, а вход счетчика — к выходу расходомера.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит установленные в трубопроводе 1 расходамер 2 и испо}пнительный механизм 3, связанный с выходом формирователя 4 управля}ощега сигнала, источники 5 и 6 опорных (положительного и отрицательного)напряжений, первый и второй коммутаторы

7 и 8, интегратор 9, формирователь 10 длительности импульсов, соединеиный своим выходом со входом .второго кам35 мутатора 8, третий коммутатор 11, блок

12 памяти, сасдипенпый входам с выходам интегратора 9, а выходом — «o входам формирователя 4, счетчик 13, соединенный своим входом с расходо-«О маром 2, четыре дешифратара 14-}7.

Блок 12 представляет собой циклически последовательна соединенные друг с другом сумматор, релейный элемент с парафазным выходом, коммутационный элемент и интегратор, образующие релейный астатический следящий контур. Выход блока 12 — выход интегратора. Первый вход блока 12 — вход сумматора, незадействованный при соединении элементов контура. Второй вход блока 12 — вход коммутационного элемента. При воздействии управляющего сигнала на вход коммутационного элемента последний замыкается, отрица-„ тельная обратная связь в упомянутом контуре также замыкается — начинается отслеживание входного сигнала по первому входу блока 12. По прошествии

7 4. некоторого времени устанавливаются устойчивые автоколебания — запись входного сигнала блока 12 завершена.

При снятии управляющего сигнала коммутационный элемент разрывает контур и на интеграторе остается сигнал, являющийся входным сигналом блока

12, который теперь работает в режиме памяти.

Устройство работает следующим образом, Импульсы с расхадомера 2 поступают на вход счетчика 13, соединенного своими выходами первого и второго разрядов с дешифраторами 14-17 состояний этих разрядов. На выходах дешифратаров !4-17 образуются прямоугольные импульсы, последовательно сдвинутые во времени на период следования импульсов с расходомера 2 с длительностями, равными упомянутым периодам следования.

Импульс с выхода дешифратора 14 подключает источник 5 через первый коммутатор 7 к первому входу интегратора 9(начальное состояние интегратора нулевое и обеспечивается при появлении импульса на выходе дешифратора 17). Сигнал на выходе интегратора

9 начинает нарастать. В режиме, близком к установившемуся режиму регулирования, когда ошибка рассогласования не слишком большая, амплитуда выходного сигнала интегратора 9 в конце действия импульса с дешифратора !4 приблизительно постоянна для любой уставки задающего сигнала с источника 5.

Это происходит потому, чта скорость нарастания выходного сигнала суммирующего интегратора 9 прямо пропорциональна сигналу задания с источника 5 и обратно пропорциональна частоте следования импульсов с расходамера 2.

3

ITo окончании импульса с выхода дешифратора 14 возникает импульс с выхода дешифратора,15, который является запускающим для формирователя 1О, генерирующего импульс длительности, несколько меньшей минимально возможного периода следования импульсов с расходомера 2. Импульс с формирователя

10 подключает через второй коммутатор 8 источник 6 ка второму входу интегратора 9. Поскольку сигнал с источника 6 имеет постоянную амплитуду и противопбложен по знаку сигнала с

5 84272 источника 5, выходной сигнал и«тегратора 9 уменьшается с постоя«ной скоростью. В конце действия импульса с формирователя 10, длительность которого несколько меньше длительности импульса с дешифратора 15(что компенсируется несколько большей амплитудой сигнала, чем максимальный сигнал с источника 5), на выходе интегратора 9 образуется сигнал, пропорциональный <0 текущей относительной ошибке рассогласования. Знак сигнала с выхода интегратора 9 будет положительный, если частота следования. импульсов с расходомера 2 меньше заданной, опреде- !5 ляемой задающим сигналом с источника

5. Если упомянутая частота следования больше заданной, то знак сигнала с выхода интегратора 9 будет отрицательным. 20

По окончании импульса с выхода дешифратора 15 возникает импульс с выхода дешифратора 16, который воздействует на второй вход блока 12.

Блок 12 начинает отслеживать запоминать выходной сигнал с интегратора 9. Параметры блока 12 выбираются таким образом, чтобы при минимальной длительности импульса с дешнфратора 16 переходный процесс отслежи- gp вания-запоминания заканчивался. Во время действия импульсов с выходов дешифраторов 14,!5 и 17 блок 12 работает в режиме памяти, на его выходе появляется постоянный запомненный 35 сигнал. По окончании импульса с выхода дешифратора 16 возникает импульс с выхопа дешифратора 17,который через третий коммутатор !1 обнуляет интегратор 9. Устройство готово к выра- <0 ботке нового сигнала ошибки рассогласования, Циклы работы устройства

25 ции. формула изобретения

Устройство для регулирования расхода жидкости, содержащее установленные в трубопроводе расходомер и испо-г«ительный механизм, связанный с выходом формирователя управляющего сигнала, источники опорных напряжений,подключенные соответственно через. первый и второй коммутаторы к первому и второму входам интегратора, выход формирователя длительности импульсов соединен со вторым входом второ-о коммутатора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит блок памяти, счетчик, третий коммутатор и дешифраторы, соединенные входами с выходами счетчика, причем выходы первого и второго дешифратотор -- подключены соответственно ко второму- входу первого коммутатора и ко входу формирователя длительности импульсов, выходы третьего дешифраповторяются.

Сигнал с выхода блока 12 является входным сигналом формирователя 4, который должен быть таким, чтобы при его положительном входном сигнале частота следования импульсов с расходомера 2 увеличивалась. В противоположной ситуации, .когда входной сигнал формирователя 4 отрицательный, частота следования импульсов с расходомера 2 должна уменьшаться.

В качестве формирователя 4 может быть использован, например, блок, реализующий алгоритм управления системы с переменной структурой, поскольку сигнал с выхода блока 12 <орер7 6 жи «еобходимую информацию о состоял нии объекта регулирования. В каждом четвертом периоде следования импульсов с расходомера 2 сигнал в блоке

12 обновляется, информация о состоянии объекта регулирования выделяется в темпе, близком к предельному.

Кроме того, огибающая сигнала ошибки рассогласования искажается значительно меньше, поскольку сглаживание происходит только за счет выборки одного пз четырех периодов следования импульсов с расходомера

2, что существенно меньше чем, например, при сглаживании разности асинхронных, стандартизированных по площади импульсов. Приблизительное постоянство амплитуды выходного сигнала интегратора 9 в режиме, близком к установившемуся режиму регулирования, позволяет полностью использовать точностные возможности устройства, поскольку параметры устройства могут быть выбраны таким образом,,тобы эта амплитуда была близкой к границе рабочего диапазона интегратора 9.

При такси построении устройства амплитуда сигнала ошибки рассогласова«ия значительно больше, что облегчает обработку управляющей и«форма842727

Составитель Л, Цаллагова

Редактор Н, Кешеля Техред- 3„ Фанта Корректор H. Бабинеп

Заказ 5097/56 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная,4 тора соединены соответствепно с первым входом блока памяти и с первым входом третьего коммутатора, второй вход которого связан с выходом четвертого дешифратора, третий вход — с выходом интегратора и со вторым входом блока памяти, а, выход с третьим входом интегратора, выход блока памяти подключен ко входу формирователя управляющего сигнала, а вход счетчика — к выходу расходомера.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1.. Авторское свидетельство СССР

11 373705, кл. G 05;17 11/13, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

366458> кл, G 0537 7/03, 1971 ,прототип).