Регулятор расхода

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТЗЛЬСТВУ 11661516 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -Опубликовано 05.05.79,Государстоенный квинт СССР оо делам нзооретоннй н открытой.05.79 ле та опубликования описания 1 Я. Чернов, Ю. И. Канунников, Й. Б. Андруш и Ю. К. Фирсов(54) РЕГУ 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.11 звестен регулятор расхода, содержащий магазин сопротивлений с переменными жиклерами, которые для удобства выбора диапазона регулирования расположены между поворачивающимися фланцами, и схему дистанционного управления сечением жиклеров 11, 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 сушности к изобретению является регулятор расхода, содержащий расходную емкость, соединенную через последовательно установленные дроссель и датчик расхода с проточнойкамерой, блок сравнения, первый вход которого подключен к задатчику расхода, второй вход : к датчику расхода, и привод,соединенный с дросселем 2,. Известные устройства при наличии возмущаюгцего воздействия на входе системырегулирования имеют ограниченный диапазон устойчивого регулирования, не превыша 10 юший 5 - 6 кратного значения.Целью изобретения является расширениедиапазона 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 емкость1, соединенную через дроссель 2 и датчик рас -хода 3 с проточной камерой 4, из которойрегулируемая среда подается на технологиФормула изобретения ческие нужды. Задатчик 5 расхода и датчик3 соединены с блоком сравнения 6, выходкоторого через блок коррекции 7 связан снелинейным элементом 8. Выход элемента 8электрической цепью связан со входом блокауправления 9, выход которого через привод 510 соединен с дросселем 2.Блок коррекции 7 состоит из операционного усилителя 11, в прямую цепь котороговключен датчик 12 давления регулируемойсреды в расходной емкости 1, соединенныйимпульсным каналом с этой емкостью. В обратную цепь усилителя включен датчик 13давления регулируемой среды в проточнойкамере 4.Регулятор расхода работает следующимобразом. 15В исходном состоянии (до начала рабо-.ты) дроссель 2 закрыт, На задатчике 5 выставляется программа регулируемого расхода,Открытием дросселя 2 из расходной емкости1 регулируемая среда (жидкость или газ)через датчик расхода 3 подается в проточную камеру 4 и далее в технологическую .магистраль.В регуляторе расхода коэффициент пере- .дачи элементов, формирующих сигналы коррекции, является функцией величины, обратной коэффициенту превышения давленияв проточной камере.Рк% Реингде -- величина, обратная превышению9 Гдавления в проточной камере.30Рк - давление рабочей среды (жидкости. -.или газа) в проточной камере;Ренк, - давление рабочей среды в расходной емкости 1,Действительно, коэффициент передачи самойпроточной емкости по расходу равенк = гп РемкЯ( Ь),где гп - коэффициент, зависящий от плотности регулируемой среды;- функция скорости движущегосяпотока на входе объекта регулирования (про вточной камеры).Сигнал коррекции на выходе нелинейногоэлемента выражается зависимостью1 н = = - Ф1ЛЕ,.3 ц" ь,Таким образом, коэффициент передачиустройства регулирования по расходу в целом постоянен при всех изменениях скоростирегулируемого потока в проточной камере иопределяется значением давления регулируемой среды Реикв расходной емкости. Для компенсации переменной составляющей коэффициента передачи объекта регулирования(1) необходимо ввести компенсирующий сигнал с коэффициентом передачи,характеризующимся зависимостью (2).Сигнал рассогласования с выхода блокасравнения умножается в блоке коррекции 7 на величину Щ с помощью усилителя 11 идатчиков 12, 13,Выходной сигнал блока 7 является аргументом функции, воспроизводимой нелинейным элементом 8, выходной сигнал которо-.го является компенсирующим сигналом, однозначно связанным со скоростью регулируемого потока, выражаемой зависимостью (2).Электрический сигнал, подаваемый на входблока управления 9, управляет по заданйому закону приводом 10 дросселя 2, перемещая последний до тех пор, пока через объект регулирования (проточную камеру 4) небудет протекать заданный расход жидкостиили 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 счетуменьшения длительности переходных процессов на 26 - 40% и повысить точностьрегулирования в широком диапазоне регулирования расхода за счет постоянствакоэффициента передачи устройства. 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, отличаюи 1 ийся 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 экспертизе1. Авторское свидетельство СССР194344, М, кл. 6 05 Р 7/00, 1968.2. Патент США3242943, кл, 236 - 1, 1974.Составите Техред О, Тираж 10 А. Гон угон ая мч дактор Л. Утехинааказ 2474(50ЦНИИПпо113035,Филиал ПП И Государственного делам изобретенийосква, Ж - 35, Ра Патент, г, Ужг даксозоваКорректор МПодписноеомитета СССРоткрытийская наб., д. 4/5д, ул, Проектная. 4