Регулятор расхода
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(19) (11) 7 Фв)605 07 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) А. М. Науменко, Г. А. Черепащук, 3. Т, Лукашева и А. Л, Выставкин (71) Харьковский ордена Ленина авиационный институт им. Н, Е. Жуковского (53) 621.646,3 (088.8)(54) (57) РЕГУЛЯТОР РАСХОДА, содержащий корпус, между входной и выходной полостями которого установлены перпендикулярно оси корпуса диска с отверстиями, один из которых закреплен в корпусе, а другой связан через вал с исполнительным механизмом иустановлен во входной полости,отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия регулятора, он снабжен электромагнитом разгрузки, ферромагнитный якорь которого установлен на валу, и устройством управления, включающим дифференциальный датчик давления, соединенный импульсными трубками с входной и выходной полостями, задающий и регулирующий блоки и блок управления с синхронизирующим и управляющим входами, причем выход задающего блока соединен с входом регулирующего блока и с синхронизирующим входом блока управления, выход дифференциального датчика давления соединен с управляющим входом блока управления, выход блока управления соединен с электромагнитом разгрузки, выход регулирующего блока - с исполнительным механизмом, вы- Е полненным в виде шагового привода.Изобретение относится к устройствам пневмоавтоматики, в частности к автоматическим регуляторам расхода газа в трубопроводах, и предназначено для использования в системах кондиционирования воздуха в летательных аппаратах и в системах промышленной пневмоавтоматики.Известен регулятор расхода газа, содержащий корпус, между входной и выходной полостями которого установлена поворотная заслонка, связанная через вал с исполнительным механизмом, дифференциальный датчик давления, соединенный импульсными трубками с входной и выходной полостями корпуса, и устройство управления 1.Недостатком регулятора расхода газа является низкое быстродействие из-за увеличенной мощности исполнительного механизма, необходимой для преодоления аэродинамической нагрузки, действующей на заслонку. 1 О 15 20 Наиболее близким по техническои сущности к изобретению является регулятор расхода газа, содержащий корпус, между входной и выходной полостями которого установлены перпендикулярно оси корпуса диски с отверстиями, один из которых закреплен в корпусе, а другой связан через вал с исполнительным механизмом 2,Недостатком известного регулятора является низкое быстродействие из-за инерционности исполнительного механизма,Целью изобретения является повышение быстродействия регулятора. 25 30 35 40 45 50 55 Указанная цель достигается тем, что регулятор расхода, содержащий корпус, между входной и выходной полостями которого установлены перпендикулярно оси корпуса диска с отверстиями, один из кбторых закреплен в корпусе, а другой связан через вал с исполнительным механизмом и установлен во входной полости, снабжен электромагнитом разгрузки, ферромагнитный якорь которого установлен на валу, и устройством управления, включающим дифференциальный датчик давления, соединенный импульсными трубками с входной и выходной полостями, задающий и регулирующий блоки и блок управления с синхронизирующим и управляющим входами, причем выход задающего блока соединен со входом регулирующего блока и с синхронизирующим входом блока управления, выход дифференциального датчика давления соединен с управляющим входом блока управления, выход блока управления соединен с электромагнитом разгрузки, выход регулирующего блока - с исполнительным механизмом, выполненным в виде шагового привода.На фиг. 1 представлена функциональная схема регулятора; на фиг. 2 - структурная схема задающего блока; на фиг. 3 и 4 - структурная схема регулирующего блока; на фиг. 5 - временные диаграммы работы блоков регуляторов.Регулятор расхода содержит корпус 1 с входной 2 и выходной 3 полостями. Между этими полостями в корпусе 1 перпендикулярно его оси закреплен неподвижный диск.4 с секторными отверстиями, Вплотную к нему со стороны входной полости 2 установ. лен подвижный диск 5 с такими же секторными отверстиями. Диск 5 связан через вал 6 с исполнительным механизмом 7, На корпусе 1 установлен электромагнит 8 разгрузки,- ферромагнитный якорь 9 которого установлен на валу 6. Устройство управления регулятором расхода состоит из задающего блока 10, регулирующего блока 11, блока управления 12 электромагнитом разгрузки 8, дифференциального датчика давления 13, сообщенного импульсными трубками с входной полостью 2 и выходной полостью 3. Задающий блок 10 (фиг. 2) содержит генератор 14 линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН), первую 15 и вторую 16 схемы сравнения, схему ИЛИ 17 и усилитель-формирователь 18.Регулирующий блок 11 (фиг. 3) содержит ждущий мультивибратор 19 с регулируемой длительностью импульса Я, дифференцирующую цепь с ограничителем 20, ждущий мультивибратор 21 с постоянной длительностью импульса,Блок 12 управления (фиг. 4) состоит из усилителя-формирователя 22, аналогового ключа 23, усилителя 24 управляющего сигнала и усилителя 25 мощности выходного сигнала ."Ьн, подаваемого на электромагнит 8.Регулятор работает следующим образом, Принцип его работы основан на импульсном (скачкообразном) повороте подвижного диска 5 на фиксированный угол относительно неподвижного диска 4. Оба диска имеют секторы, через которые рабочее тело (газ, жидкость) проходит из входной полости 2 в выходную полость 3. Размеры секторов выбраны так, что при повороте подвижного диска 5 на фиксированный угол проходное сечение полностью открывается, а при следующем повороте в том же направлении пол-. ностью закрывается. Из конструктивных соображений удобно выбрать четырехлепестковые отверстия в дисках 4 и 5,для которых фиксированный угол поворота составляет 45. При такой конструкции площадь проходного сечения составляет не менее половины площади сечения корпуса 1 в месте закрепления диска 4.Массовый расход регулируется за счет изменения длительности интервала открытия 1. (фиг. 5 б) проходного сечения по отношению к длительности интервала закрытияТз при постоянной длительности цикла Тч регулированияТц -- То + Тз = сопят.Длительность цикла Тц формируется в задающем блоке в зависимости от длительности периода сигнала ГЛИН - 1.)гяуры выбор которого определяется быстродействием исполнительного механизма 7. Изменяя Т, в пределах: О То (Тц, получаем регулирование среднего значения массового расхода от нуля (сечение проходное закрыто) до максимального значения, обусловленного полностью открытым проходным сечением,Управляющий сигнал 1.)уар (фиг. 5 а,б) преобразуется в интервал То в задающем блоке (фиг. 2) в результате сравнения 13 упу с сигналом азия . При совпадении сигнала Ъяяв с нулевым уровнем (сигнал О) первая схема 15 сравнения формирует импульсы совмещения отверстий в дисках 4 и 5, а при совпадении сигнала 1.1 улин и сигнала 1.1 ар вторая схема 16 сравнения формирует импульсы закрытия отверстий в дисках 4 и 5, Оба импульса последовательно через схему ИЛИ 17 поступают на вход усилителя- формирователя 18. Таким образом, в схеме задающего блока формируются импульсные сигналы Ц ми, временной интервал между которыми точно соответствует управляющему сигналу 1.1 яр.Импульсные сигналы 11 яю поступают на вход блока 12 управления и на вход регулирующего блока.11. Блок 12 управления служит для формирования импульса тока Ияк (фиг, 5 в), подаваемого на электромагнит 8 разгрузки с целью компенсации силы давления на подвижный диск 5 в момент его поворота. Сила давления на подвижный диск 5 пропорциональна разности давлений ЬР во входной 2 и выходной 3 полостях. Эта разность ЬР измеряется дифференциальным датчиком давления 13 и соответствующий сигнал постоянного тока поступает на вход усилителя 24 управляющего сигнала (фиг. 4) После усиления сигнал управления электромагнитом 8 поступает на вход аналогового ключа 23, а на второй синхронизирующий вход ключа 23 поступает сигнал 13 юа после формирования в усилителе 22. В усилите- ле 22 сигнал преобразуется в трапециевидный для исключения импульсных выбросов в сигнале 1,ю. При одновременном появлении сигналов на обоих входах (синхронизирующем и управляющем) ключа 23 на его выходе появляется сигнал управления электромагнитом 8. Усиленный по мощности в усилителе 25 управляющий сигнал 5,и поступает на электромагнит 8 разгрузки. Амплитуда этого сигнала пропорцюнальна Ь Р (фиг. 5), а его длительность подбирается 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 экспериментально по тяговым характеристикам электромагнита 8 и в зависимости от массы подвижного диска 5, вала 6 и ферромагнитного якоря 9. В результате протекания импульса тока 1 по обмотке электромагнита 8 возникает сила, разгружающая подвижный диск 5 от действия сил давления ЬР; Тем самым обеспечиваются условия быстрого перемещения подвижного диска 5 из одного положения в другое, так как на время поворота почти полностью исключается момент трения между подвижным и неподвижным дисками. Для уменьшения момента трения между дисками конструктивным путем их трущиеся поверхности покрывают материалом с малым коэффициентом трения, а площади соприкасающихся поверхностей выполняются минимальными путем их профилирования,Сигнал 1.1, поступивший на вход регулирующего . блока 11, задерживается на время э (фиг. 5 г, д) с помощью последовательно соединенных схем ждущего мультивибратора 19 с регулируемой длительностью импульса, дифференцирующей цепи с ограничителем 20 и ждущего мультивибратора 21 с постоянной длительностью импульса. Время задержки 1 э подбирается таким образом, чтобы момент достижения разгрузки подвижного диска 5 и момент начала его движения совпали. Это совпадение соответствует максимальному быстродействию регулятора.Исполнительный механизм 7 работает в релейном режиме, что, как известно, обеспечивает максимальное возможное быстродействие регулятора. В качестве исполнительного механизма 7 использован,шаговый двигатель (или другой импульсный привод), поворачивающий подвижный диск 5 на фиксированный угол без изменения направления вращения. В результате уменьшения момента трения .между дисками, обеспечиваемого электромагнитом 8 разгрузки и блоком 12 управления, мощность исполнительного механизма выбирается из условия преодоления момента инерции подвижной части регулятора, что также повышает быстродействие регулятора в результате уменьшения постоянной времени самого исполнительного механизма.Быстродействие регулятора повышается в результате уменьшения сил трения между дисками и формирования оптимального по быстродействию импульсного режима работы без реверсирования направления вращения движущейся части регулятора. Эти преимущества регулятора позволяют использовать его в точных системах регулирования расхода газа с высоким быстродействием.ф Редактор Ан. ШЗаказ 3774/45 Составитель В дор Техред И. Вере Тираж 863 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж - 35, Рау ал ППП Патент, г. УжгоРозовскийКорПодкомитета Си открытийшская наб.,род, ул, Про ектор И. Эрдейи ясноеССР
СмотретьЗаявка
3681949, 29.12.1983
ХАРЬКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. Н. Е. ЖУКОВСКОГО
НАУМЕНКО АЛЕКСАНДР МАРКОВИЧ, ЧЕРЕПАЩУК ГРИГОРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ЛУКАШЕВА ЗОЯ ТИХОНОВНА, ВЫСТАВКИН АЛЕКСАНДР ЛЕОНИДОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G05D 7/06
Опубликовано: 07.06.1985
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1160375-regulyator-raskhoda.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Регулятор расхода</a>
Предыдущий патент: Регулятор расхода
Следующий патент: Регулятор уровня в бьефах гидротехнических сооружений
Случайный патент: Штамп для совмещенной обрезки заготовок