Устройство для регулирования давления газа

(5 ПИСАНИ ЛЬСТВУ ие области првым являетсядля регулировсквера, подкл- расшире ойства, Н ия менени введен ния да уст е в 3ический инсти-. троиств вакуум-рниям сбро к атмосф лен енного к а и через варе, второго ос -м тчика е вакуум-р диненных го функц и пятого делителя датчика сив,верт то соединдавлен орого ку за г в хода чеания, аервому к 1 ил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ВТОРСНОМУ СВИД(56) Авторское свидетельство СССР У 1095148, кл. С 05 0 16/20, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА(57) Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть применено в технологических про цессах, где требуется осуществлять программное изменение давления газашироком диапазоне (от тысячных долей до десятков мегапаскалей) с допустимой относительной погрешностью и установившемся режиме до 1 Х,. Цель ТЕНИЯ "1четвертого делителя, второ- онального преобразователя делителя, а также шестого подключение выхода второго авления к первому входу четелителя и второму входу шестеля, первый вход которого с выходом первого датчика а выход - с первым входом елителя, подключение вертого делителя к б выхода пятого делите ходу второго ключа, 1405033ру (Р ) 5 ру (Ра) 20 где 5 о,- эффективные площадивпускного и выпускногодросселей;1Р РпРа - давление газа в камеренна ее входе и в вакуум 25ресивере соответственно; У(Р ),У(р") - функции расхода на входном и выходном дросселях. Если один из дросселей является регулируемым, в то время, как другой открыт на максимальную величину, из (1) вытекают следующие зависимости:.при регулировании на выходе в области больших давлений, в которой35Рсправедливо равенство У() = 1,Р УЮ е(3) где б = в макс 50 макспри регулировании на входе в об 50. Гласти малых давлений У( в ) = 1У(ф )1 е== сопзй,Изобретение относится к автоматическому регулированию давления газа и может быть применено в технологических процессах, где требуется осуществлять программное изменение дав 5 ления газа в широком диапазоне (от тысячных долей до десятков мегапаскалей) с допустимой относительной погрешностью в установившемся режиме до 17Цель изобретения - расширение области применения устройства.Для проточной газовой камеры в установившемся режиме справедливо соот ношение а также 5 о Рапес ро макс иЗависимости (2) и (4) определяютнастроечные характеристики соответственно для областей регулирования навыходе и входе. За счет раздельнойнастройки устройства для области регулирования на выходе и для областирегулирования на входе обеспечиваетсявысокая точность воспроизведения какбольших, так и малых значений давления газа в камереПодключение в устройстве (к линиямсброса из камеры) вакуум-ресивера по-,зволяет изменять нижнюю границу диапазона регулирования, что практическипреобразует устройство в широкодиа"пазонный универсальный (регулируетсякак избыточное давление, так и разрежение) регулятор абсолютного давлениягаза,На чертеже представлена функциональная схема устройства для регулирования давления газа.На чертеже обозначено: Р, Р,Ра - программное значение давлениягаза, давление газа на входе и выхо-де из камеры; Т , п, - относительные давления: е = Р /Р, Т,Райпо , Й, б - относительные пло= 5 в 5 о 1 б (о в) (Рп ра )где Бо, 5 в - эффективные площадивпуска и выпуска газа из камеры; 6;значение относительной эффективной-,площади, соответствующей точке перехода от регулирования на входе к регулированию на выходе и обратнопер 6 макоо макс1Устройство содержит проточную камеру 1 с линиями подачи и сброса, выполненными в виде параллельных ветвей, в которых установлены наборыкалиброванных диафрагм 2 и 3, эффективные площади которых изменяются в2 раза, и подключающие их двухпозиционные клапаны 4 и 5. Газ в проточнуюкамеру 1 поступает из источника 6 питания сжатым газом через редукционный клапан 7, давление за которымизмеряется с помощью первого датчика8 давления, Сброс газа осуществляется в вакуум-ресивер 9, соединенныйчерез вакуум-насос 1 О с атмосферой11. Давление в вакуум-ресивере 9 измеряется,с помощью второго датчика12 давления. Устройство содержит так 1405033же блок 13 задания давления, формирующий входной сигнал в каналах изменения площадей выпуска и впуска газа.Канал изменения площади выпуска состоит из последовательно соединенныхпервого делителя 14, первого функционального преобразователя 15, первого ключа 16, второго делителя 17 ипервого формирователя 18 кода. Канализменения площади впуска содержитпоследовательно соединенные четвертый делитель 19, второй функциональный преобразователь 20, пятый делитель 21, второй ключ 22, третий делитель 23, второй формирователь 24 кода,а также шестой делитель 25, подключенный выходом к входу пятого делителя 21,. Последовательно соединенныезадатчик 2 б относительной эффективнойплощади 6 , компаратор 27 и инверпертор 28 .образуют цепочку выбора областирегулирования на выходе или на входе.Устройство работает следующим образом. 25По заданной программной величинеР , поступающей с блока 13 задания,и величине давления Р на входе впроточную камеру 1, измеренной с помощью датчика 8, в первом делителе14 определяется величина относитель 30ного давления Т . По указанной величине в первом функциональном преобразователе 15, воспроизводящем настроечную характеристику (2) регулирования на выходе, определяется соответствующее значение 6., Одновременно,аналогичным образом по сигналам отвторого датчика 12 давления и блока13 задания в четвертом делителе 19определяется Т, и далее во втором40функциональном преобразователе 20,воспроизводящем зависимость (4),величина б,На компараторе 27 определяетсязнак разности между сигналами 6 и455 , поступающими от задатчика 26аеротндсительной эффективной площади.Если б - РО, что соответствуетобласти регулйрования на выходе, топо сигналу, поступающему с инвертора 5028, открывается первый ключ 16 и работает канал регулирования на выходе,второй ключ 22 в это время закрыт.Дальнейшее формирование управляющеговоздействия осуществляется но втором 55блоке 17 деления и в первом формирователе 18 кода в соответствии с зависимостью (3) . Формирователи 18 и 24 параллельного двоичного кода осуществляют преобразование поступающего на них сигнала в пропорциональную величину, задаваемую совокупностью разрядов в двоичной системе исчисления, т.е. работают как аналого-цифровые преобразователи. При задании на входе формирователя единицы вырабатьвается максимальная величина, т.е. появляются сигналы во всех разрядах и, следовательно, на всех выходах формирователя.При закрытых ключах с их выходов поступает величина 6 е , поэтому в рассматриваемом случае с третьего деоерлителя 23 на второй формирователь 24 поступает сигнал, равный единице. Второй формирователь 24 вырабатьвает максимальную величину, что вызывает срабатывание всех клапанов 4 линий подачи и воспроизведение с помощью диафрг 2 5 о 5 о максНа вход первого формирователя 18 поступает сигнал, который после его преобразования в двоичный код вызывает срабатывание определенных клапанов 5 линий сброса, что приводит к подключению соответствующих диафрагм 3 на выходе из камеры и воспроизведению требуемых Я и 6 . В проточной камере 1 за счет создания соответствующих величин прихода и расхода с точностью, определяемой в основном настройкой устройства, устанавливается значение давления, равное Рр .Регулирование на входе (при 6- -(7 ) 0) осуществляется аналогично,перформирование управляющего воздействия из сигнала 5, осуществляется в соответствии с зависимостью (5) с помощью пятого 21 и шестого 25 делителей, второго ключа 22, третьего делителя 23 и второго формирователя 24. При этом первый ключ 16 закрыт, а Увторой ключ 22 открыт, поэтому в линиях подачи и сброса воспроизводятся соответственно требуемоеи максиомальное 5 ь максТаким образом, использование предлагаемого устройства позволяет получить по сравнению с известным следующие технико-экономические преимущества: расширение диапазона регулирования в область малых давлений, по крайней мере, на величину критического перепада давления в выходном дросселе (на воздухе это составляет приблизи1405033 Заказ 310 роизв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектн 5тельно 0,89 Р ); уменьшение числа ветвей в линиях сброса и подачи благодаря более рациональному формированию управляющего воздействия при регулировании на входе. формула, изобретения Устройство для регулирования давления газа, содержащее источник питания сжатым газом, связанный через редукционный клапан и линии подачи с входом рабочей камеры, линии сброса, связанные с выходом рабочей камеры, первый датчик давления, установленный за редукционным клапаном на входе линий подачи, последовательно соединенные блок задания давления, первый делитель, первый функциональ ный преобразователь, первый ключ, второй делитель и первый Формирователь кода, а также последовательно соединенные задатчик относительной эффективной площади, компаратор, второй ключ, третий делитель и второй Фсрмирователь кода, причем выход первого датчика давления подключен к второму входу первого делителя, выход первого функционального преобразователя соединен с вторым входом компаратора, подключенного выходом через инвертор к второму входу первого ключа, выход задатчика относительной эффективнойплощади подключен к вторым входамвторого и третьего делителей, выходыпервого и второго формирователей кода подключены соответственно к линиямсброса и линиям подачи, содержащим ипараллельных ветвей, в каждой из которых последовательно установленыдвухпозиционные клапаны и калиброванные диафрагмы, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения области применения устройства путемобеспечения воспроизведения малыхвеличин давления газа, оно содержитвакуум-ресивер, подключенный к линиям сброса и через вакуум-насос " катмосфере, второй датчик давления,установленный в вакуум-ресивере, последовательно соединенные четвертыйделитель, второй функциональный преобразователь и пятый делитель, атакже шестой делитель, выход второгодатчика давления подключен к первомувходу четвертого делителя и первомувходу шестого делителя, второй входкоторого соединен с выходом первогодатчика давления, а выход - с вторымвходом пятого делителя, второй входчетвертого делителя подключен к блокузадания давления, а выход пятого делителя - к второму входу второгоключа. Тираж 86 б Подписно