Пневматический дифференциальныйпреобразователь расхода b давление

 

Союз Советских

Социалистических

Республик о >817524

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к ввт. саид-ву (22) Заявлено 190679 (21) 2782515/23-26 51) М. К.

6 01 М 7/04 с присоединением заявим М

Государственный комитет

СССР

Ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300381. Б оллетень No 12

Дата опубликования описания 300381 (53) УДК 66.012-S2 (088.8) йденко(72) Авторы изобретения

Н.A. Гетманец, В.А. Ивченко, A.Ë. К и A.A. Саковский в (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

РАСХОДА В ДАВЛЕНИЕ

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть.использовано в системах автоматического контроля и регулирования, в частности в системах газового анализа.

Известны устройства для измерения концентрации газовых смесей, реализующие объемно-поглот сгельный метод газового анализа и содержащие специальный узел для дозирования определенного объема газовой смеси, реактор для поглощения определяемого компонента, измеритель объема непоглощенных компонентов и узел управления, выполненные на основе громозд- 15 ких электромехаиических элементов, что приводит к усложнению конструкции и снижению точности устройства 11.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пневматический дифференциальный преобразователь расхода в давление, содержащий сравнительный и измерительный каналы, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных дросселя, вентиля, емкости и клапана, регулятор давления, установленный на линии входа газа и подключенный своим выходом к входам дросселей З0 сравнительного и измерительного каналов, реактор, включенный между дросселем и вентилем измерительного канала, узел сравнения, вход которого связан с вентилем сравнительного канала, усилитель давления, плюсовой, и минусовой входы которого соединены с вентилями сравнительного и измерительного каналов, ячейку памяти, первым входом подключенную к выходу усилителя давления, и линии сброса и заданных давлений газа (23.

Недостатком известного устройства является низкая точность преобразования расхода в давление.

Цель изобретения — повышение точности преобразования расхода в давление за счет расширения диапазона чувствительности.

Указанная цель достигается тем, что, пневматический дифференциальный преобразователь расхода в давление дополнительно содержит одномембранный элемент, глухая камера которого соединена с линией заданного

-давления, расходная камера — с выходом клапана измерительного канала, а сопловая камера связана с линией сброса газа, импульсатор с дросселем и самоблокирующее реле, один из вхо-

817524 дов которого связан с выходом узла сравнения, другой его вход подключен к выходу импульсатора, а выход самоблокирующего реле соединен с управляющими входами клапанов сравнительного и измерительного каналов, вторым входом ячейки памяти и через дроссель с входом импульсатора, при этом реактор связан с вентилем сравнительного канала.

На фиг. 1 представлена блок-схема пневматического дифференциального преобразователя расхода в давление, на фиг. 2 — график работы преобразователя.

Пневматический дифференциальный 15 преобразователь расхода в давление состоит из регулятора давления 1, сравнительного и измерительного каналов, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных $0 дросселя 2 и 3, вентиля 4 и 5, емкости б и 7 и клапана 8 и 9,.причем между дроселем 3 и вентилем 5 включен реактор 10, узла сравнения 11, выполненного на основе одномембранно- д5 го элемента с дросселем 12, самоблокирующего реле 13 и импульсатора 14 с дросселем 15, усилителя давления

16, ячейки памяти 17 и одномембранного элемента 18, а также из линий входа и сброса газа и линий заданных давлений Р>, Р4, P >.

Преобразователь работает следующим образом. .Анализируемый газ поступает по линии входа на регулятор 1, с помощью которого поддерживается требуемое давление Р газа перед дросселями 2 и 3. Вентили 4 и 5 обеспечивают постоянство давления Р за этими дросселями (при этом Р = P + >, где ь — 40 перепад давлений на реакторе 10).

При настройке обеспечивают равенство сопротивлений дросселей 2 и 3, и объемов емкостей 6 и 7. При этом на дросселях 2 и 3 формируются одинако- 45 вые расходы Q анализируемого газа, поступающие соответственно через венТиль 4, реактор 10 и вентиль 5 в емкости 6 и 7. В реакторе 10 происходит поглощение одного или нескольких ком- 50 понентов анализируемого газа, что приводит к пропорциональному уменьшению расхода газа за реактором так, что Q = (t - С)(1 (где С вЂ” концентрация поглощенных компонентов).

В работе преобразователя в зависимости от состояния выходного сигнала P (фиг. 2) характерным являются два чередующихся режима — рабочий при Р = О и подготовительный при Р = 1.

В подготовительном режиме емкости ф0

6 и 7 через клапан 8, клапан 9 и одномембранный.элемент 18 сообщаются с линией сброса газа так, что давления Р и Р3 в этих емкостях равны

3 соответственно Р0 и Р . 65

В рабочем режиме поступающие в ем,кости б и 7 расходы Q и Q приводят . к нарастанию давлений РЗ и Рз с пропорциональными расходам Я и Я скоростямн. Процесс нарастания давлений

Р> и Р3 будет происходить до тех пор, пока давление Рз не достигнет значения заданного давления Р4. Разность давлений Р> — Р при этом оказывается пропорциональной концентрации по глощенных компонентов Рз — P

С QtiV. (Py-PO), где V — объем. емкости б и 7;

t — время нарастания давления

Рз DT P0 QO P .

Разность давлений P3- Р непрерывно усиливается усилителем 16 до давления стандартного диапазона, усиленное значение этой разности запоминается ячейкой памяти 17 при очередном подготовитель .ом режиме., Выход ячей1 ки P = К(Р3-P3) является выходом преобразователя, здесь К вЂ” коэффициент усиления усилителя 16.

В момент равенства давлений Р =

Р4 происходит срабатывание узла сравнения 11, давление перед дросселем 12 падает до нуля. При этом на выходе самоблокируюшего реле 13 появляется сигнал P t = 1 и хотя теперь перед дросселем 12 устанавливается давление Р4, однако состояние сигнала Р не изменится до тех пор, пока выход импульсатора 14 P „ не станет равным Р „ = .О. Такое вйполнение преобразователя способствует повышению точности работы. С помощью одномембранного элемента 18 осуществляется масштабирование начала диапазо-. на:измерения (соответственно минимальному значению концентрации С настраивают начальное давление Р в емкости 7), что при прочих равных условиях способствует повышению чувстви- . тельности, и, следовательно, точности.

Использование изобретения обеспечивает повышение точности: погрешность не превышает +2,5Ъ на шкалах 10% и более с цикличностью около 40 с. формула изобретения

Пневматический дифференциальный преобразователь расхода в давление, содержащий сравнительный и измерительный каналы, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных дросселя, вентиля, емкости и клапана, регулятор давления, установленный на линии входа газа и подключенный своим выходом к входам дросселей сравнительного и измерительного ка-. налов, реактор, включенный между дросселем и вентилем измерительного какала, узел сравнения, вход которого связан с вентилем сравнительного ° канала, усилитель давления, плюсовой

817524

tPue.

Составитель H. Романникова

Редактор Е. Кинив Техред E. Кастелевич Корректор М. Коста

Тираж 907 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1319/56 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и минусовой входы которого соединены с вентилями сравнительного и измерительного каналсв, ячейку памяти, первым входом подключенную к выходу усилителя давления, и линии сброса и заданных давлений газа, о т л и —, .ч а ю шийся тем,.что, с целью. повышения точности преобразования, за счет расширения диапазона чувст- вительности, он дополнительно содержит одномембранный элемент, глухая камера которого соединена. с линией заданного давления, расходная камера — с выходом клапана измерительного канала, а сопловая камера связана с линией сброса газа,. импульсатор с драсселем и самоблокирующее реле, один из входов которого связан с вы- ходом узла сравнения, другой. его вход подключен к выходу импульсатора, а выход самоблокирующего реле соединен с управляющими входами клапанов сравнительного и измерительного каналов, вторым входом ячейки памяти и через дроссель с входом импульсатора, при этом реактор связан с вентилем сравнительного канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ваня Я. Анализаторы газов и жидкостей. M., "Энергия", 1970.

2. Авторское свидетельство

Р 634175, кл. G 01 N 7/00, 1977. сброс