Устройство для регулирования расхода жидкости

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 89.8391с.-"гс ;(23) ПриоритетОпубликовано 15,01.82. Бюллетень М 2Дата опубликования описания 15. 01. 82 РМ К з 6 05 О 7/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.И,Гамзин, В.И.Середенко, Н,Н.Устинов и А.В.Хунцария изобрете 71 Заявитель юи Рязанское специальное конструкторское бюр опроизводственного объединения Нефтехимавтоматика) УСТ ВОДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ к устройстсхода потока ть использох промышленИзобретение относитсявам для регулирования ратекущей среды и может бывано в различных отрасляности.Известно устройство для регулиро" вания расхода жидкости, содержащее расходомер, блок сравнения заданного и действительного расходов по числу и частоте импульсов, один вход кото- роге связан через преобразователь с расходомером, генератор задающей частоты, подключенный к одному иэ входов блока сравнения через делитель частоты с переменным коэффициентом деления, аналоговый регулятор, включенный между выходом блока сравнения и исполнительным органом. Генератор задающей частоты, делитель частоты, блок сравнения и аналоговый регулятор образуют блок управления 1 .Однако это устройство имеет недостаточные точность регулирования и надежность работы.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее установленные в трубопроводе расходомер и исполнительный орган, соединенный через переключатель управляющего сигнала с вйходами основного блока управления и дополнительного блока управления, вхо- которого соединен с блоком задания расхода, подключенным ко входам основного блока управления и блока контголя, другие входы которых соединены с выходом расходомера и первым входом переключателя корректирующего сигнала, выход блока контроля подключен к первым входам переключателя питания и переключателя режима работы, а через селектор сигнала ошибки - к третьему входу переключателя управляющего сигнала и ко вторым входам переключателя питания, переключателя .корректирующего сигнала и переключателя режима работы, выход которого соединен со вторым входом дополнительного блока сравнения, причем его выход подключен через имитатор расходомера и исполнительного органа к третьему входу переключателя корректирующего сигнала, выход которого соединен с третьим 25 входом дополнительного блока сравнения 2) .Однакого, что тлирования30 ве исполн это устройство в силу тоехнологическая линия регурасхода жидкости в состаительного органа, трубо 898391провода и расходомера обладает ярко выраженной нелинейной передаточной Функцией, не обеспечивает мягкий, безударный перевод управления во всем диапазоне регулирования расхода с основного на дополнительный блок управления без существенной потери точности работы.Цель изобретения - повышение надежности и точности работы устройстваПоставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования расхода жидкости, содержащее задатчик и установленные в трубопроводе исполнительный орган и расходомер, выход которого подключен к пер вым входам основного блока управления, блока контроля и через последовательно соединенные второй коммутатор и дополнительный блок управления - к первому входу первого коммутатора, причем ко вторым входам первого и второго коммутаторов подключен выход селектора ошибки, с входом которого связан выход блока контроля, а выход задатчика соединен со вторыми входами блока контроля, дополнительного блока управления и основного блока управления, выходом подключенного к третьему входу первого коммутатора, выход которого связан со входом исполнительного органа, содержит третий коммутатор и соединенные пс .ледовательно первь 1 й элемент И, к первому входу которого подклгсчен выхоц блока контроля, а ко второму " выход расходомера, реверсивн.-й с.етчик импульсов, циФроаналоговы . преобразователь, аналого-частотный пре;бразователь, выходом подключенный .:; третьему входу второго коммутатора., и второй элемент И, к вьгходу когэрого подкночен информационный вход реверсивного счетчика импульсов, -., г,о второму входу - вьгход бчока к-;, в . и, и первый вход третьего коммутат; ., вторым входом связанного с выходом дополнительного блока управлен,.я, третьим входом - с выхо,ом с .1 авно;о блока. управления, а ьь;.".одогл - информационным входом циФроаналогового преобразователя.Га чертеже представлена блок-схег тст:ойстваустройство содержит расходомер 1и;.сполнительный орган 2, основной 3и дополнительный 4 блоки управления,бфкконтроля и задатчик б, который соединен выходом с первыми входами основного 3, дополнительного 4 блоков и блока 5, первый 7 и второй Ркоммутаторы, селектор 9 ошибки, соединенный входом с выходом блока 5,а выходом - с управляющими входами первого 7 и второго 8 когмутаторов, выходы которых соединены соответственно с исполнительным органом 2 и первым входогл дополнительного блока 4, первые входы основного блока 3,блока 5 и второго коммутатора 8 соединены с выходом расходомера 1, выходы основного и дополнительного блоков 3 и 4 соединены со вторым и пер вым входами первого коммутатора 7,третий коммутатор 10, первый 11 и второй 12 элементы И, последовательносоединенные реверсивный счетчик 13импульсов, цифроаналоговый преобра О зователь 14 и аналого-частотный преобразователь 15, выход которого соединен с третьим входом второго коммутатора 8 и первым входом элемента 12,первый вход элемента И 11 подключенк выходу расходомера 1, вторые входыэлементов 11 и 12 соединены с выходомблока 5, а выходы - с первыгл и вторымвходами реверсивного счетчика 13 импульсов, Первый, второй и третий входы коммутатора 10 соединены соответ О ственно с выходами основного 3, дополнительного 4 блоков управления иблока 5, а выход - со вторым входомпреобразователя 14.Основной 3 и дополнительный 4 блоки аналогичны. Селектор 9 ошибки является схемой, блокирующей входнойсигнал на время возможных технологических флюктуаций расхода, вызванных случайными внешними причинами,например, прохокдением через трубопровод мягкой пробки или газового пузыря, когда теряется точностьрегулирования.Питающая энергия поступает надополнительный блок 4 через четвертый переключатель (на чертеже не показан). На дополнительный блок 4питающая энергия поступает при наличии сигналов на выходе блока 5 илиселектора 9, Это экономит рабочий ре О сурс дополнительного блока 4, т.е.повышает надежность устройства.Устройство работает следующим образом.Задающий сигнал, пропорциональныйтребуемому расходу жидкости, с блока б поступает на первые входы основного 3 и дополнительного 4 блоков иблока 5. С расходомера 1 сигнал, пропорциональный расходу жидкости, поступает на вторые входы основногоблока 3 и блока 5. Выходной сигналблока 3 проходит через первый коммутатор 7 на исполнительный орган 2,который изменяет расход жидкости таким образом, чтобы выходные сигналыблока б и расходомера 1 оказалисьравными друг другу. При равенствеэтих сигналов входные сигналы блока 5 также равны друг другу и выходной .сигнал блока 5 ставит третий 60 коммутатор 10 в положени, когда наего выход проходит сигнал с выходаосновного блока 3, первый 11 и второй 12 элементы И пропускают соответственно сигналы с расходомера 1 и 65 преобразователя 15. Па селектор 9сигнал с выхода блока 5 не воздейстнует, и выходной сигнал селектора 9 разрешает прохождение сигналов через первый 7 и второй 8 коммутаторы соответственно с выхода основного 3 и ,преобразователя 15.Первый 11 и второй 12 элементы И, ренерсивный счетчик 13, преобразователь 14 и преобразователь 15 представляют собой, астатический следящий контур, у которого н установившемся режиме входная и выходная частоты сигналов соответственно на вторых входах элементов 11 и 12 равны друг Другу. При этом статический коэффициент передачи последовательно соединенных преобразователей 14 и 15 от второго нхода преобразователя 14 до выхода преобразователя 15 оказывается равным статическому коэффициенту передачи технологической линии регулирования расхода жидкости исполнительный орган 2 - расходомер 1 н области рабочей точки регулирования расхода, равному расходу, заданному блоком б. Таким образом, контур является статической подстраиваемой моделью объекта регулирования, что обеспечивает мягкий, безударный перевод управления расходом жидкости с основного блока 3 на дополнительный блок 4.При потере точности регулирования расхода жидкости, что вызывается возникающими неисправностями блока 3, сверх некоторой заранее устанонленной эоны блок 5 выдает сигнал, по которому питающая энергия поступает на дополнительный блок 4, элементы 11 и 12 закрываются, ренерсивный счетчик 13 переводится в режим запоминания, третий коммутатор 10 пропускает сигнал с выхода дополнительного блока 4 на вход преобразователя 14, второй коммутатор 8 пропускает сигнал с выхода преобразователя 15 на второй вход дополнительного блока 4. Контур подготовки дополнительного блока 4 начинает работать. Причем, поскольку статический коэффициент передачи последовательно соединенных преобразователей 14 и 15 с точностью до некоторой заранее установленной зоны сра" батывания блока 5 равен статическому коэффициенту передачи технологической линии регулирования расхода исполнительный орган 2 - расходомер 1, дополнительный блок 4 выводится на режим работы очень близкий крежиму работы контура регулирования расхода жидкости с основным блоком Если время потери точности работы блока 3 превышает время блокирования селектором 9 сигнала с выхода блока.5, то на выходе селектора 9 появляется сигнал, оставляющий по данным питающую энергию на дополнительный блок 4 и переводящий первый 7и второй 8 коммутаторы н состояния,при которых они пропускают сигналысоответственно с выхода дополнительного блока 4 на исполнительный орган 2 и с выхода расходомера 1 навторой вход дополнительного блока 4,Таким образом, управление контуромрегулирования расхода жидкости идетс помощью дополнительного блока 4,Предлагаемое устройстно повышаетнадежность управления расходом жидкости, обеспечивая мягкий без"ударный перевод управления с основного на дополнительный блок управления, с минимальной потерей точности15 но всем диапазоне регулирования,Формула изобретенияУстройство для регулирования рас.хода жидкости, содержащее задатчики ус 1 ановленные в трубопроводе ис 20 полнительный орган и расходомер, выход которого подключен к первым входам основного блока управления, блока контроля и через последовательносоединенные второй коммутатор и до 25 полнительный блок управления - к первому входу первого коммутатора, причем ко вторым входам первого и второго коммутаторов подключен выходселектора ошибки, с входом которогосвязан выход блока контроля, а выход задатчика соединен со вторымивходами блока контроля, дополнительного блока управления и основногоблока управления, выходом подключенного к третьему входу первого коммутатора, выход которого связан совходом исполнительного органа, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности и надежности устройства,. оно содержит третий4 О коммутатор и соединенные последовательно первый элемент И, к первомувходу которого подключен выход блока контроля, а ко второму - выходрасходомера, реверсинный счетчик им 45 пульсов, цифроаналоговый преобразователь, аналого-частотный преобразователь, выходом подключенный к третьему входу второго коммутатора, ивторой элемент И, к выходу которогор подключен информационный вход реверсивного счетчика импульсов, а ковторому входу - выход блока контроляи первый вход третьего коммутатора,вторым входом связанного с выходомдополнительного блока управления,третьим входом - с выходом основного блока управления, а выходом - с .информационным входом цифроаналогового преобразователя.Источники информации,60 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 373705, кл. 6 05 0 11/13, 1973.2. Авторское .свидетельство СССРР 603956,кл, 6 05 Р 7/Об, 1976 (про 65 тотип)898391 ректор А.Дэятко Закаэ 11948 64 ВН ного ений 130 а Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель Л. Птенцовактор И.Касарда Техред,Е. Харитончик ираж 907 ПИ Государстве о делам иэобреМосква, Ж,одписноемитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5