Устройство для регулирования давления

(72) Авторы изобретения В. Л. Серебреников, В. П, Раньщиков и В, А. Капустин Институт физики им. Л, В. Киренского Сибирского отделения Академии Наук СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ Изобретение относится к пцевмо-гидравлической технике и предцазцячецо для регулирования давления в системах высокого давления с замкнутым объемом,Известно устройство для стабилизации5 давления в гидравлическом прессе, состояшее из стравливаюшего вентиля и системы автоматической подкачки масла 1.1.1.Известные устройства для регулирова-, ния давления обладают следующими недос 1 О татками; применение механически перемещаемых регулирующих органов ограничивает точность поддержания заданного давления; приводом гидравлического насоса служит электромотор который создает15 при работе механические вибрации и алев ктрические помехи.Наиболее близким по технической суш - ности является термогидрявлический привод, содержаший рабочую камеру, с размещенным в цей датчиком пяцлеция, соединенным с первым цреобрязодятелем, термобаллон с размещенными в це.1 датчиком температуры, связанны со яторым преоеразователем и нагревателем, подключенным через коммутатор к источнику питания, и первый задатчик температуры 21.Однако, в этом устройстве давление регулируется посредством перемешения и фиксации мембраны исполнительного механизма, связанного со штоком регулируюшего органа, например, стрввливающего вентиля, что ограничивает точность регулирования давления. Пель предлагаемого изобретения - повышение точности и надежности устройства.Для этого устройство содержит второй задатчик температуры, ключевой элемент, генератор импульсов и элемент совпадения, входы которого соединены с выходами первого и второго преобразователей и генераторы импульсов, а выход со входом коммутатора, задятчики температуры через ключевой элемент соединены со вторым преобразователем, я и лость тер96426 4 20 25 30 Предлагаемое устройство работаетследующим образом,Первоначально в термобаллоне устанавливается постоянная температура ТСтабилизация температуры происходитпри разомкнутом ключе. Напряжение задатчика 10 температуры соответствуетнекоторой температуре То, напряжение со40второго задатчика 11 температуры усиливается усилителем 17 постоянного тока и поступает на вход компаратора 18,где сравнивается с опорным напряжением. Когда напряжение на выходе уси.45лителя 17 меньше опорного напряжения,на выходе компаратора 18 имеется высокий потенциал, и элемент 14 совпаде-дний пропускает импульсы, совпадающиепо времени с моментом прохождения се 50тевого напряжения через ноль, вырабатываемые генератором 13 импульсов,Эти импульсы открывают тиристоры 2425 и датчик 4 температуры включается.Если напряжение на выходе усилителя 1755больше опорного напряжения, то на выходе компарвтора 18 появляется низкийпотенциал, и элемент 5 совпадений певестает пропускать импульсы от генераз 6мобаллона и рабочей камеры соединенатрубопроводом,На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройствана фиг. 2 дана электрическая схема управления.Предлагаемое для регулирования давления содержит рабочую камеру 1 с дат-.чиком 2 давления, термобаллон 3 с размещенным в нем датчиком 4 температуры, первый преобразователь 5, второйпреобразователь 6, нагреватель 7, подключенный через коммутатор 8 к источнику 9 питания, первый задатчик 10 температуры, второй задатчик 1 1 температуры, ключевой элемент 12, генератор 13импульсов элемент 14 совпадения, полость термобаллона и рабочей камерысоединены трубопроводом 15. Вентиль16 перекрывает трубопровод, идущий кнасосу, Ключ включает датчик 2 давления,Первый преобразователь 5 состоит изусилителя 17 постоянного тока и компаратора 18, Второй преобразователь 6состоит из источника 19 питания, усилителя 20 постоянного тока, компаратора21; источника 22 опорного напряженияи ключа. Коммутатор 8 состоит. из трансформатора 23 и тиристоров 24 и 25. тора 13 импульсов, Тиристоры 24 и 25 закрываются.После того, как в термобаллоне 3 (фиг. 1) устанавливается постоянная температура То, насосо создается требуемое давление Рои вентиль 16 закрывают, Затем включается датчик 2 давления фиг. 2) ключ замкнут, а к ключевому элементу 12 подключен датчик 11 температуры, напряжение которого соответствует некоторой критической температуре Тир То . Опорное напряжение источника 22 соответствует давлению Ро.Если напряжение на выходе усилителя 20 меньше опорного напряжения источника 22,то на выходе компаратора 21 имеется высокий потенциал, и элемент 14 совпадений пропускает импульсы от генератора 1 3 импульсов, при условии,что на выходе компаратора 21 имеется высокий потенциал. Импульсыгенератора 13 открывают тиристоры24, 25 и нагреватель 7 включается.Температура в рабочей камере 1фиг. 1) возрастает, среда, передающаядавление, расширяется и давление в системе увеличивается. Соответственно увеличивается электросопротивление датчика2 давления манганинового манометра сопротизления. Усиленное напряжение сцатчика 2 давления становится больше спорно-го напряжения источника 22, на выходекомпаратора 21 появляется низкий потенциал и элемент 14 совпадений перестаетпропускать импульсы от генератора 13.Тиристоры закрываются и выключаетсянагреватель, Таким образом, в системеподдерживается постоянное давление Р . Если в системе имеется утечка среды,передающей давление, то температура врабочей камере 1 будет увеличиватьсядо тех пор, пока не достигнет значенияТ На выходе компаратора 18 появитсянйзкий потенциал и схема 14 совпаденийперестанет пропускать импульсы от генератора 13. Тиристоры 24, 25 закроютсяи нагреватель 7 выключится,Если изменять напряжение источника22 опорного напряжения как 0: Ю гдеФ - время, то давление в системе будет изменяться по этому же законуР Я)Точность регулирования давления всистеме ограничивается только точностьюподдержания температуры рабочей средыв термобаллоне. Расчеты показывают, чтопри использовании трансформаторного масла в качестве среды, передающей давле426 15 5 696 нце, поддерживая температуру в термо-Обаллоне с точностью 0,1 К можно поддерживать давление в системе с точностью 0,3 атм при давлении масла 1000 атм. 5Предлагаемое устройство для регулирования давления можно использовать практически в любых пневмо-гидравлических системах высокого давления с замкнутым объемом. При этом достигается высокая 1 О точность регулирования давления,Формула изобретення Устройство для регулировании давления, содержащее рабочую камеру с размещенными в нем датчиком давления, соединенным с первым преобразователем, термобаллон с размещенными в нем дат чиком температуры связанным со вторым преобразователем, и нагревателем, подключенным через коммутатор к источнику питания, и первый задатчик температуры, отличающееся тем,что, с пелью повышения точности и надежности, оно содержит второй задатчиктемпературы, ключевой элемент, генераторимпульсов и элемент совпадения, входыкоторого соединены с выходами первогои второго преобразователей и генератораимпульсов, а выход со входом коммутатора, задатчики температуры через ключевой элемент соединены со вторым преобразователем, а полость термобаллона ирабочей камеры соединена трубопроводом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Евдокимова В. В Новиков А. П.,Наумов В. К. Стабилизация давления вИгидравлическом прессе, ПТЭ,2, 1971,с 244.2. Авторское свидетельство СССР212641, кл, 608 З 23/12 1966.Закан 6765/47 Тираж 1015Подписное ИНИИ 11 И Государственного комитета СССР но делам изобретения и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5 филиал ПГ 1 П "Патент, г. Ужгород, ул. Гроектная, 4