Пневматический пропорциональнодифференциальный регулятор

 

(»)830303

Союз Советски н

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCQOAhУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4

Ф (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 29.01. 79 (21) 2723801/18-24 (51)М. Кл.

Я 05 В 11/50 с присоединением заявки №

Гасударственный камнтет

СССР но делам нэабретеннй н аткрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 18.05.81 (53) УДК 621-525 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. О, Виробьян; В, Г. Беренвттейн и Л. Д. Колыхалова ((II 1

1 (7l ) Заявитель

Государственный научно-HccaeposaxenIIcgqA институт теплоэнергетического приборостроения, (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ

РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию, а именно, к пневматическим пропорционально-дифференциальным регуляторам. .Ъ

Известны пневматические пропорционально-дифференциальные регуляторы, построенные на элементах УСЭЛ А 13.

Наиболее близким к предлагаемому является пневматический пропорциональта но-дифференциальный регулятор,. содержащий первый и второй одномембранные элементы, проточные камеры которых соответственно через первый и второй дроссели подключены к каналу питания, третий одномембранный элемент, проточная камера которого соединена со входным дросселем, со входом первого дросселя сброса и входом первого усилителя давления, выход которого соединен с глухими камерами первого и второго одномембранных элементов, сопла которых соединены соответственно с проточными камерами третьего и четвертого одномембранных элементов, причем глухая камера четвертого одномембранного элемента подключена к выходу второ о усилителя давления и выходному каналу регулятора, проточная камера четвертого одномеибранного элемента через выходной дроссель соединена с каналом давления условного нуля, а сопло связано со входами второго дросселя сброса и второго усилителя давления, . выходы первого и второго дросселей сброса соединены с атмосферой, первый источник постоянного расхода, выход которого подключен к проточной камере пятого одномембранного элемента, соединенного соплом с входом первого усилителя давления, и через третий постоянныг дроссель— к каналу параметра, который через переменный дроссель соединен с пневмоемкостью L2$„

Однако этот регулятор не в состоянии обеспечить прямого режима ра830 0 46 %о 4< 44 8 и боты, что сужает область его применеHHH °

Цель изобретения — расширение области применения регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе установлен второй источник постоянного расхода, шестой одномембранный элемент, четвертый постоянный дроссель и переключатель, при. чем выход второго источника постоянного! 10

1 расхода подклю ен к проточпой камере шестого одномембранного элемента, и через четвертый постоянный дроссель— к каналу параметра, сопло шестого одномембранного элемента соединено со вхо- 15

poì второго усилителя давления, коммутируемые входы переключателя соединены соответственно с емкостью и каналами параметра и задания, и пневмоемкостью, а выходы переключателя — со 20 входным дросселем и глухими камерами третьего, пятого и шестого одномембранных элементов.

На чертеже приведена принципиальная

25 схема регулятора.

Регулятор содержит одномембранные элементы 1-6, первый и второй усилители 7 и 8 давления, первый и второй источники 9 и 10 постоянного расхода

30 постоянные дроссели 11-14, первый и второй дроссели 15 и 16 сброса, входной

17 и выходной 18 дроссели, переменный. дроссель 19, пневмоемкость; 20 и переключатель 21.

Проточные камеры первого и второго одномембранных элементов 1 и 2 соединены через дроссели 11 и 12 к каналам питания, глухие камеры — с выходом пер вого усилителя 7 давления, а сопла

40 соответственно с проточными камерами третьего и четвертого одномембранных элементов 3 и 4. Глухая камера четвертого .одномембранного элемента 4 связана с выходом второго усилителя 8 давления и с выходным каналом регуляТора PSbix проточная камера через дроссель 18 подключена к каналу давления условного нуля Ро а сопло соединено со входом Р второго усилителя 8 с 50 давления Р и через второй — дроссель

16 сброса — с атмосферой. Сопло третьего одномембраниого элемента 3 соединено со вторым Рспервого усилителя

7 давления и через первый дроссель 15

55 сброса — с атмосферой. Выходы первого и второго источников 9 и 10 постоянного расхода соединены соответственно с проточными камерами пятого и

3 4 шестого одномембранных элементов 5 и 6 и через третий и четвертый постоянные дроссели 13 и 14 — с каналом параметра Р, подключенного через переменныи дроссель .19 к пневмоемкости 20, сопла элементов 5 и 6 связаны соответственно со входами первого и второго усилителей 7 и 8 давления, Коммутируемые входы переключателя

21 соединены с каналами параметра Р и задания Р и пневмоемкостью 20, а выходы -с глухими камерами третьего

3, пятого 5 и шестого 6 одномембранных элементов и входным дросселем 17.

Регулятор работает в одном из режимов, устанавливаемых с помощью переключателя 21.

В первом режиме канал задания P . соединен с входным дросселем 17, канал параметра Р - с глухой камерой третьего одномембранного элемента 3, глухие камеры одномембранных элементов 6 и 5 связаны соответственно с пневмоемкостью 20 и каналом параметра

Р °

Схеме включения соответствуют следующие соотношения:

%„=а9 %1 Я Cn где я .. - .(— расход воздуха через соответствующий дроссель 0 1-1 ; — paexop воздуха на

9 выходе источника 9;

О ." — расход воздуха на" о выходе источника 10„

Б линейном приближении расход через дроссель пропорционален его проводимости и перепаду давлений на

45 нем, следовательно:

1 16РС" Cga Ю ПЬП 4 14 П 2О 9 о ВИЛ где 3 ... 1 — проводимости дроссеи . "8 лей 11-18;

РЯ„,Рд,р и Р— соответственно дави ЗА пи о щ*ю ления параметра, задания, питания, условного нуля и выходного сигнала;

830303

Формула изобретенчя!

15 1 о р

2О ® г1 >

30

5

Р, P", P и Р— соответственно с, с давления перед дросселями 15 и 16, вы-, . ходное давление первого усилителя 7 и 5 давление в емкости 10.

Предварительной настройкой регулятора. добиваются выполнения условия

А45ЫЮ д, 1 4 (6 с Ю

41

Тогда, с учетом очевидного соотношения где Т вЂ” постоянная времени звена

It дроссель 19 — емкость 20 . получает-, и

20 ся выражение„описывающее изменение давления на выходе регулятора тд

Ььх и ЗА) - „ n Po (gp g 12 1 Я -Г- 44 1* где 5 — оператор дифференцирования.

Таким образом, в первом приближении регулятор реализует прямой про35 порционально-диффер енциальный закон.

Во втором положении переключателя канал параметра Р связан.с входным дросселем 17 и глухой камерой шестого одномембранного элемен- 40 та 6, глухие камеры одномембранных элементов 3 и 5 соединены соответственно с каналом задания и емкостью. 20.

Динамика регулятора.в этом режиме описывается инверсным управлением 45

ТА5 вь х= а (п "1д т;+ Ч

Таким образом, в отличие от известного предлагаемый регулятор реализует как прямой, так и обратный режимы работы.

В связи с этим область применения пневматических пропорционально-дифференциальных регуляторов расширяется °

Пневматический пропорциональнодифференциальный регулятор, содержащий первый и второй одномембранные элементы, проточные камеры которых со,ответственно через первый и второй дроссели подключены к каналу питания, третий одномембранный элемент,проточная камера которсг0 соединена с вход- ным дросселем,а coiIJ ..î — с входом первого дросселя сброса и входом первого усилителя давления, выход которого соединен с глухими камерами перьо i u второго одномембранных элементов, сопла которых соединены соответственно с проточными камерами третьего и четвертого одномембранных элементов,причем глухая камера четвертого одномембранного элемента подключена к выходу второго усилителя давления и выходному каналу регулятора, проточная камера четвертого одномембранного элемента через выходной дроссель соединена с каналом давления условного нуля, а сопло связано с входами второго дросселя сброса и второго усилителя давления, выходы первого и второго дросселей сброса соединены с атмосферой, первый источник постоянного расхода, выход которого подключен к проточной камере пятого одномембранного элемента, соединенного соплом со входом первого усилителя давления и через третий постоянный дроссель — к каналу параметра, который через переменный дроссель соединен с пневмоемкостью, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения регулятора, в нем установлены второй источник постоянного расхода, шестой одномембранный элемент, четвертый постоянный дроссель и переключатель, причем выход второго источника постоянного расхода подключен к проточной камере шестого одномембранного элемента, и через четвертый постоянный дроссель— к каналу параметра, сопло шестого одномембранного элемента соединено со входом второго усилителя давления. коммутируемые ьходы переключателя соединены с каналами параметра и задания, и пневмоемкостью. а выходы переклю- чателя — с,входным дросселем и глухими камерами третьего, пятого

:и шестого одномембранных элементов.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каталог ГСП и СА, т.3, вып.1, ЦНИИТЗЦприборостроения, М,, 1978, 830303 8 Пневматические регулируюифе устрой- ства, с. 24, рис.22.

Отчет ЦНИИКА, НТ0-74-20-25, ч. 111, М., 1974, с. 20-21.

Составитель Шелепова

P актор М. Погориляк Техред И.Асталош . Корректор Н. Швыдкая

Заказ 3200/48 Тираж 940 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ШШ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4