Устройство для моделирования движения газа в газопроводах

.04 С 06 С 7/5 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ ПИСА ИЕ ИЗОБРЕТЕН ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРО ДВИЖЕНИЯ ГАЗА В ГАЗОПРОВОДАХ(71) Одесский ордена Трудовоного Знамени политехническийтут(57) Изобретение относится к аналоговому моделированию. Цель изобретения - повышение точности моделирования и расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности изменения гидравлического сопротивления газопровода.Это достигается за счет выполнения источника постоянного напряжения управляемым и введенияв каждую модель участка газопроводастабистора и переменного резисторас соответствующими функциональнымисвязями между ними и известными блоками устройства, 1 ил.Характеристика преобразователяимеет вид: ьи=ь,е -игде ьБ падение напряжения на преобразователе;ток через него;коэффициент;напряжение смещения нуля,обусловленное неидеальностью транзисторов. 1 Ь, см Устройство для моделирования движения газа в газопроводах работает следующим образом.При подаче на вход модели 3 участка газопровода напряжения 1), от предыдущей модели или от модели компрессионной станции на первую модель через функциональный преобразователь 7 протекает ток 11Падение напряжения на преобразователе определяется по формуле (1).Так как между выходом преобразователя и выходом модели включен стабистор 24,то можем записать+ 1см спаЗ Изобретение относится к аналоговому моделированию.Цель изобретения - повышение точности моделирования и расширениефункциональных возможностей устройства за счет возможности изменениягидравлического сопротивления газо.провода,На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Устройство содержит генераторпериодического напряжения, управляемый источник 2 постоянного напряжения, модели 3 участков газопровода,соединенные последовательно токовыйвход 4 каждой последующей модели соединен с токовым выходом 5 каждойпредыдущей модели, шину 6 нулевогопотенциала, функциональный преобразователь 7 с транзисторами 8, настроечные резисторы 9 и 10, первый 11и второй 12 накопительные конденсаторы, первую 13 и 14 и вторую 15 и 16пары неподвижных контактов переключателя 17, пару 18, 19 подвижных контактов переключателя, компаратор 20,третий 21 и четвертый 22 накопительные конденсаторы, ключ 23, стабистор24 и переменный резистор 25.- выходное напряжение моде 1+1ли;о- начальное напряжение настабисторе при 1. = 0;5 г - дифференциальное сопротивление стабистора.Используя стабистор с номинальнымнапряжением стабилизации 0,7 В и регулируя начальный ток стабистора с 1 О помощью резистора 25, можно устанооВить Зс саь 1)смТогда. где Б аи -и,:ь+)1(3) откуда следует,что в предлагаемомустройстве устраняется смещение нуляхарактеристики преобразователя (аддитивная погрешность), но появляетсяошибка, зависящая от рабочего тока201 : 1) = г Е. (мультипликативнаяпогрешность) . Поскольку для типовыхэначений г ( 15 Ом, 1 . 5 мА, величинаЕ)0,065 В,что более чем в .10 разменьше 1) чем в известном устройстве, то точность моделирования в целомповьппается.Коэффициент Ъ характеристики (3)зависит от напряжения на конденсаторе11 (источник питания преобразователя7), который заряжается с помощью переключателя 17 и конденсатора 12 отисточника постоянного напряжения.Этот источник в предлагаемом устройстве является управляемым, что позволяет, изменяя его напряжение, регулиро 35 вать величину Ь,Поскольку источник 2 соединен сконтактами 15 и 16 всех переключателей, то величина Ь, изменяется одновременно и одинаково во всех моде 40 лях участков, что соответствует изменению коэффициента гидравлическогосопротивления газопровода в целом.При любом положении переключателя17 цепь питания преобразователя 745 изолирована от источника 2, поэтомуиспользование общего для всего устройства источника 2 не влияет на точность моделирования непрерывностигазового потока.50 Генератор 1, компаратор 20, конденсаторы 21 и 22 обеспечивают моделирование инерционных свойств участков газопроводов согласно уравнению 55 " - Ь и (1 - Е ) (4)где С - время;1., - выходной ток модели участка;Ь - постоянный коэффициент.Формула изобретения устройство для моделирования движения газа в газопроводах, содержащее генератор периодического напряжения, цепочку из последовательно соединенных моделей участков газопровода, при этом каждая модель участка газопровода содержит функциональный преобразователь, первый накопительный 10 конденсатор, ключ, компаратор, второй, третий и четвертый накопительные конденсаторы и переключатель, причем функциональный преобразователь выполнен на транзисторах, базы которых 15 объединены и соединены с первой обкладкой первого накопительного конденсатора своей модели и образуют токовый выход функционального преобразователя, коллекторы транзисторов в каждой модели через соответствующие наст 1 оечные резисторы присоединены к токовому входу функционального преобразователя, который является входом задания давления газа модели, переключа тель состоит из двух пар неподвижных и одной пары подвижных контактов,при этом первая пара неподвижных контактов переключателя соединена соответственно с первой и второй обкладками первого накопительного конденсатора, пара подвижных контактов переключателясоединена с первой и второй обкладками второго накопительного конденсатора, вторая обкладка первого35 накопительного конденсатора через соответствующие настроечные резисторы присоединена к эмиттерам транзисторов функционального преобразователя, первый вход компаратора соединен с выходом генератора периодического напряжения, выход компаратора соединен с управляющим входом ключа, информационный вход которого подключенк первой обкладке третьего накопительного конденсатора, вторая паранеподвижных контактов переключателяпервой модели соединена с источникомпостоянного напряжения, выход ключасоединен с первой обкладкой четвертого накопительного конденсатора ишиной нулевого потенциала, вход задания давления газа первой моделиучастков газопровода является входомзадания давления газа устройства,вход нулевого потенциала первой модели участков газопровода соединенс шиной нулевого потенциала, о тл и ч а ю щ е е с я тем,что, с целю повышения точности моделированияи расширения функциональных воэможностей за счет воэможности изменениягидравлического сопротивления газопровода, источник постоянного напряжения выполнен управляемым, в каждуюмодель участка газопровода введеныстабистор и переменный резистор,первый подвижный вывод которого соединен с одним выводом стабистора,являющимся выходом расхода газа модели, с вторыми обкладками третьегои четвертого накопительных конденсаторов и вторым входом компаратора,второй вывод переменного резистораподключен к второй обкладке первогонакопительного конденсатора, базытранзисторов функционального преобразователя соединены с другим выводом стабистора, вторая пара неподвижных контактов переключателяостальных моделей участков газопровода соединена с управляемым источником постоянного напряжения.