Пневматический регулятор

 

Изобретение относится к приборостроению , а именно к пневматическим регуляторам с ограничениями выходного сигнала интегральной составляющей. Целью изобретения является повышение точности и упрощение конструкции регулятора. Это достигается за счет того, что в предлагаемом регуляторе в интегральный блок введен повторитель , входом подключенный к емкости , а выходом - к входу пропорционального блока, причем управляющая камера и сопло первого пневматического диода соединены с задатчиком верхнего уровня давления, а задатчик нижнего уровня давления соединен с проточной камерой второго пневматического диода, управляющая камера которого подключена к выходу повторителя давления. Пневматический регулятор может найти широкое применение в химической, нефтехимической, машиностроительной и других отраслях промышленности, где необходимо регулировать технологические параметры . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 05 В 11/50

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4924792/24 (22) 03.04.91 (46) 23.08.93. Бюл. ЬЬ 31 (71) Тульский политехнический институт (72) В,И.Баженов, A,È.Áèðìàí, А.А.Говоров, В.В.Подсевалов, Л.П.Шершнев и С.В,Саломыков (73) В.И.Баженов, А.И.Бирман, А.А.Говоров, В.П,Подсевалов, Л.П.Шершнев и С.В.Саломыков (56) Устройство регулирующее, пневматическое, пропорционально-интегральное

flP3.31. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1984 г., рис. 1, стр. 14. . Ялышев А.У„Разоренов О.И. Многофункциональные аналоговые регулирующие устройства автоматики, M.: Машиностроение, 1981, стр. 137-138, рис. 70.

Авторское свидетельство СССР

М 1087958, кл. G 05 В 11/50, 1984. (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР (57) Изобретение относится к приборостроению, а именно к пневматическим регулятоИзобретение относится к приборостроению, а именно к пневматическим регуляторам с ограничениями выходного сигнала интегральной составляющей.

Целью изобретения является повышение точности и упрощение конструкции регулятора.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого регулятора.

Регулятор содержит интегральный блок

1, пропорциональный блок 2; в состав интегрального блока входят сумматор 3, переменный дроссель 4, емкость 5 и повторитель 6.... Ж„, 1836660 АЗ рам с ограничениями выходного сигнала интегральной составляющей. Целью изобретения является повышение точности и упрощение конструкции регулятора. Это достигается за счет того, что в предлагаемом регуляторе в интегральный блок введен повторитель, входом подключенный к емкости, а выходом — к входу пропорционального блока, причем управляющая камера и сопло первого пневматического диода соединены с эадатчиком верхнего уровня давления, а задатчик нижнего уровня давления соединен с проточной камерой второго пневматического диода, управляющая камера которого подключена к выходу повторителя давления. Пневматический регулятор может найти широкое применение в химической, нефтехимической, машиностроительной и других отраслях промышленности, где необходимо регулировать технологические параметры. 1 ил. давления РУ в емкости; а также первый 7 и (, ) второй 8 пневматические диоды, два эадатчика 9, 10 соответственно верхнего и нижнего уровней давления.

Выходной канал реях регулятора лед- j );» ключен к выходу пропорционального блока; Ъ

2, первый вход которого связан с выходом сумматора 3, первый плюсовой и минусовой входы которого соединены с каналами задания Рзд и параметра Рп. Выход сумматора 3 подключен через переменный дроссель 4 к емкости 5 и другому плюсовому входу сумматора 3, а также к проточной камере пер1836660 вого диода 7, соплу второго диода 6 и входу повторителя 6, выход которого подключен ко второму (единичному) входу пропорционального блока 2 и управляющей камере второго диода 8, проточная камера которого соединена с выходом задатчика 10 нижнего уровня давления, Выход эадатчика 8 верхнего уровня давления соединен с управляющей камерой и соплом первого диода 7.

Регулятор работает следующим образом

Предварительно на диодах 7, 8 устанавливаются небольшие положительные сдви:ги соответственно и и Л г, но не менее 5 кПа дпя надежного закрывания диодов. Тогда задатчиками 9, 10 устанавливаются давления Рв* и Рк+, равные соответственно Ps-Й и Рн+Ь2, где Рви Рн- верхний и нижний 20 уровни ограничения давления Р> в емкости

5. В соответствии со схемой включения оба диода 7, 8 закрыты (закрыты их сопла), если давление Р> в емкости находится внутри заданного диапазона, т.е. Рн — Pv Ps

При этом регулятор работает в линейном режиме и реализует стандартный пропорционально-интегральный закон управления.

Если давление в емкости 5 превысит верхний уровень Р (Pv > Р ), то откроется З0 сопло первого диода 7, так как давление Pv в его проточной камере будет больше суммарного давления задатчика 9 и усилия пружины в его управляющей камере. Под действием меньшего давления P *- P -Л > 35 ат задатчика 9 давление в емкости 5 уменьшится до значения верхнего уровня Рв. После чего соппо диода 7 закроется, а регулятор продолжит реализацию. заданного закона управления. 40

При уменьшении давления Pv в емкости

5 ниже требуемого уровня Рн (Р < Рн) откроется сопло второго диода 8, так как давление Рн* от задатчика 10 в проточной камере диода 8 станет больше суммарного давле- 45 ния Р с выхода повторителя 6 и усилия пружины Л в управляющей камере диода.

Под действием большего давления Рн*- Р +

+ h,2 от задатчика 10 давление s емкости увеличится до значения нижнего уровня Ри, После чего сопла диода 8 закроется, а регулятор продолжит реализацию стандартного пропорционально-интегрального закона управления.

Если на диодах 7, 8 установить одинаковые положительные сдвиги, равные Ь1- Ü2

= 0.5(Р -PH), то на задатчиках 9, 10 потребуется установить также одинаковые давления, равные Рв*- Рн*-0,5(Ри+ Рн). В этом случае можно обойтись одним общим задатчиком, и конструкция регулятора еще больше упрощается. При этом на диодах приходится устанавливать обычно довольно большие по величине сдвиги, а при настройке давления этого общего эадатчика изменяются одновременно оба уровня: верхний Р> и нижний Рн уровни ограничения давления в емкости 5, В отличие от прототипа предлагаемый регулятор имеет более простую конструкцию (отсутствует дополнительный сумматор, соединенный с диодами) и более надежен, так как с управляющей камерой второго диода соединен выход повторителя давления в емкости, а не емкость (как в прототипе) — в управляющих камерах диодов на базе повторителей со сдвигом часто наблюдаются утечки воздуха через винт настройки сдвига. Процесс ограничения давления в емкости предлагаемого регулятора не сопровождается автоколебакиями при любом коэффициенте передачи пропорционального блока, В прототипе при больших коэффициентах передачи и ропорционал ьного блока приходится устанавливать демпфирующие дроссели.

Ограничекие на заданных уровнях давления в емкости предлагаемого регулятора позволяет устранить запаздывание в работе регулятора, равное времени возвращения этого давления (в емкости) в установленные (рабочие) пределы при отсутствии такого огракичения, что повышает точность регулятора, Регулятор выполнен на серийных блоках и элементах и подготовлен к промышленному использованию, Формула изобретения

Пневматический регулятор, содержащий подключенный к выходному каналу пропорциональный блок, интегральный блок, состоящий из сумматора, первый плюсовой и минусовой входы которого соединены с каналами задания и параметра, а выход является выходом интегрального блока и подключен к первому входу пропорционального блока и емкости, соединенной через переменный дроссель с выходом сумматора и непосредственно с вторым пл юсовым входом сумматора, а также с проточной камерой первого и соплом второго пневматических диодов, два задатчика кижнего и верхнего уровней давления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции регулятора, в интегральный блок введен повторитель. входом подключенный к емкости, а выходом — к второму входу пропорционального блока, причем управляющая камера и сопло первого пневматического диода сое1836660

Составитель А. Говоров

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор. С. Лисина

Редактор

Заказ 3019 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 динены с задатчиком верхнего уровня давления, а задатчик нижнего уровня давления соединен с проточной камерой второго пневматического диода, управляющая камера которого подключена к выходу повторителя давления.