Струйный цифровой регулятор расхода

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик кц 962853 ф(51 М.Кл6 05 В 15/00 С 05 О 7/00 с присоединением заявки МВ -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 300982. Бюллетень МВ 36 Дата опубликования описания 300982 2) Авторы изобретенияЛ.А. 3 нзон, Г,Г. Молчанов и В.П. С а Ленина институт проблем управления 5(.;";,1,лЛБА 1) Заявитель(5 РУЙНЫЙ ЦИФРОВОЙ РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ым Изобретение относится к автоматйческому управлению, а именно к управлению расходом проточной среды.Известно струйное устройство навихревом усилителе 13,Однако функциональные воэможностиданного устройства ограничены, таккак оно предназначено только для цифро-аналогового преобразования давления с двоичным кодированием разрядов,функционально более близким кпредлагаемому является струйное цифровое устройство управления дозированием, которое содержит цифровой блокдозирования расхода, блок заданиярасхода, линию питания и выходнуюлинию 2).Недостатком известного устройстваявляются ограниченные Функциональныевозможности,.так как оно непригоднодля непорционного управления расходом проточной среды. К тому же оносодержит много функциональных элементов, что снижает его надежность.Цель изобретения - расюирение функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем,что в известном струйном цифровомрегуляторе расхода, содержащем блокзадания расхода, линию питания цифрового .блока дозирования расхода, содержащего вихревые усилители с радиальными и тангенциальными входными каналами и выходными каналами,клапаны с каналами управления и,настроечные дроссели, выходы цифровогоблока дазирования расхода подключенык выходному каналу регулятора, в каждом разряде цифрового блока доэирования расхода содержится не менеедвух вихревых усилителей, радиальныйвходной канал каждого вихревого усилителя через клапан соединен с линией питания, тангенциальные входные 15 каналы через настроечные дросселис соответствующими выходными каналами блока задания расхода, выходкойканал " с соответствующим выходомцифрового блока доэирования расхода, а каналы управления клапановподключены к соответствующим выходиканалам блока задания расхода.На чертеже представлена функциональная схема одного из возможных 25 вариантов устройства.Устройство содержит цифровойблок 1 дозирования расхода с линией2 питания, выходным каналом 3 и срядом входных каналов 4 и 5, а так же блок 6 задания расхода с рядомную среду и отсутствуют избыточные давления во входных тангенциальных каналах: если клапаны пропускают проточную среду,. то по одному из усилителей - ф 4 ф, ф 2" и ф 1" в отсутствии избыточного данления в обоих тангенциальных каналах 13, при соэдании его в одном из тангенциальных 60 выходных канало 7, Блок 1 дозирования расхода содержит струйные вихревые модули 8 по числу десятичных разрядов. Каждый струйный вихревой модуль содержит вихревые усилители 9 (согласно чертежу - два усилителя, 5 н общем Случае не менее двух ) и клапаны 10. В вихревых усилителях 9 имеются каналы 11, выходные каналы 12, тангенциальные входные каналы 13 с настроечными дросселями 14. Клапа" 1 О ны 10 имеют каналы 15 управления. Радиальные входные каналы 11 каждого вихревого усилителя 9 соединены через клапаны 10 с линией 2 питания .цифрового блока 1 дозирования. Выходные каналы 12 каждого струйного вихревого усилителя соединены с выходным каналом 3 блока дозирования, атангенциальные входные каналы 13 вихревых струйных усилителей 9 и каналы 15 управления клапанов 10 - с соответствующими входными каналами 4 и 5 цифрового блока 1 дозирования, Входные каналы 4 и 5 блока доэирова-, ния расхода 1 соединены с выходными каналами 7 блока б задания расхода.Возможна и другая схема включенияклапанов 10 в цифровом блоке дозирования расхода 1, При этом, радиальные входные каналы 11 струйных них 30 ревых усилителей 9 подключаются непосредственно к линии 2 питания, а их выходные каналы 12 через клапаны 10 соединяются с выходным каналом,3 устройства. Все остальные соедине ния в блоке 1 доэирования остаются такими же, как на чертеже.Работает устройство следующим образом.По сигналам, поступающим от бло ка б задания расхода, создается или снимается избыточное давление во входных тангенциальных каналах 13 струйных вихревых усилителей 9, а также в каналах. 15 управления клапа нов 10. При этом клапаны переводятся либо в положение отсечки/либо в положение пропуска среды. При указанной на чертеже принципиальной схеме цифрового блока 1 дозирования расхода возможно кодирование десятичных разрядов при следующем дозировании расходов, которое указывается здесь для модуля десятичных единиц (соответственно в десять раз большие расходы - для модуля десятков ): по каж дому иэ струйных вихревых усилителейО, если клапан не пропускает проточканалов и при создании его в обоихтангенциальных каналах; по другомуусилителю - соответствующие цифрырасхода "9", "6" и "3 ф. При этом взависимости от тобо, н каких сочетаниях передаются сигналы управления от блока б задания расхода ковсем входным каналам 13 и 15 данного модуля, через модуль проходитО, 1, 2, 3, 4, 5, б, 7, 8 или 9 едй-,ниц расхода. Таким образом получается по сигналам управления О, 1090единиц расхода через модуль десятков. Также могут быть получены сотни расхода, если в схеме имеетсяи модуль сотен.Расположение клапанов 10 до вихревых струйных усилителей 9 (см. чертеж ) более удобно, если по каналу 2проточная среда подводится под большим давлением. В противном случаеи при работе клапанов с перепускомболее удобно расположение клапанов10 в выходных каналах 12 струйныхвихревых усилителей 9,Могут, быть и иные варианты построения струйного цифрового регулятора расХода. Например, число входных тангенциальных каналон вихревых струйных усилителей 9 можетотличаться от показанного на чертеже, при этом должны быть другимиформы кодирования десятичных разрядов. Например, подача сигнала н каждый входной канал изменяет при этомна единицу расход в разряде единици на десять единиц в разряде десят-ков,Для предлагаемого устройства,например в его вариантах, описанныхвыше, возможно полное исключение влияния на,работу устройства неоднозначности изменения расхода по одному иэвходных тангенциальных каналов струйного вихревого усилителя (неоднозначности - в зависимости от того, какиеподаются сигналы управления по другим каналам данного усилителя ), благодаря чему обеспечивается его высокая эффективность - точность в работе и простота отладки. Это, как отмечалось, невозможно дл.: известногоструйного вихревого цифрового устройства 2, Отладка при изготовлениипредлагаемого устройства иллюстрируется ниже на примере:,:;одного иэ вихревых струйных усилителей 9 в модулеединиц, При сигнале ф 0" во всех входных тангенциальных каналах и состоянии клапана 10 в положении пропуска проточной среды вихревой усилитель 9 настраивается на расход в4 единицы, подачей сигнала ф 1 ф поодному иэ тангенциальных каналов.осуществляется уменьшение расхода до,2-х единиц; при подаче сигнала ф 1"по обоим тангенциальным каналамосуществляется уменьшение расходадо 1 единицы, При первоначальной настройке устройства, производимой подбором проходных сечений танген.- циальных каналов, либо настроечных дросселей 14 или заданием уровней давления, для получения каждой следующей меньшей, чем предшествующая, цифры расхода нужна соответственно ,дополнительная передача сигнала лишь по одному тангенциальному каналу, благодаря чему исключается указанное вьые влияние неоднозначности. Аналогично настраиваются и .другие вихревые струйные усилители предлагаемого устройства.Точное дозирование и стабильная работа устройства достигается стабилизацией давления в линии 2 питания при разгруженном выходном канале 3, или стабилизацией перепада давления между линией 2 питания и выходным каналом 3 при работе его на нагрузку. В последнем случае должна быть стабилизирована разность давлений междудавлением в линии 2 питания и давлением во входных тангенциальных каналах 13 струйных вихревых усилителей.Технико-экономический эффект предлагаемого устройства соотоит в том, что позволяет существенно повысить э 4 н 9 ективность струйного циФрового управления расходом проточных сред- жидкостей и газов. Оно позволяет при использовании простых технических средств осуществлять как непре 1 рывно, так и порционно-цифровое управление расходом проточных сред, необходимость в котором возникает во многих отраслях промьвщенности. До аих пор задача эффективной реализации такого цифрового устройства оставалась нерешенной.Использование изобретения поэволит усовершенствовать ряд технологических и других процессов, в ходекоторых осуществляется управлениерасходом жидких и газообразных сред.формула изобретенияСтруйный цифровой регулятор расхода, содержащий блок задания рас;хода, линию питания цифрового блокадозирования расхода, содержащего вихревые усилители с радиальными и тангенциальными входными каналами и выходными каналами, клапаны с каналами 15 управления и настроечные дроссели,выходы цифрового блока доэированиярасхода подключены к выходному каналу регулятора, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью расширенияФункциональных возможностей регулятора, в нем в каждом разряде цифрового блока доэирования расхода содержится не менее двух вихревых усилителей, радиальный входной канал каж дого вихревого усилителя через клапан соединен с линией питания, тангенциальные входные .каналы черезнастроечные дроссели - с соответствующими выходными каналами блоказадания расхода, выходной канал - З 0 с соответствующим выходом цифровогоблока дсзирования расхода, а каналыуправления клапанов подключены ксоответс 4 Ьующим выходным каналамблока задания расхода.35Источиики инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Приборы и элементы автоматики. ЭИ, 9 10, 1974, с. 5.40 2. Пневмоавтоматика. Сб. Тезисыдокл. Х 111 Всесоюзного совещания.фНаукаф, 1978, с. 187 (прототип ).962853 Составитель О. ГудкоредактОр В. Пилипенко Техред Е.Харитончик. ектор С. Шекмар одпис 4/5 Патент", г. Ужгород, ул. Проектна ил Заказ 7509/65 ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, ираж 914ственного комитета С обретений и открытий Ж, Раушская наб.,