Регулятор концентрации озона

111981955 Союз СоветскихСоЦиалистическихРеспублик ОП ИСАКИИИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУГоаударатваней комитет СССР ао делам изобретений и аткрцтнй(5 З) УДК 664.143(088 8) Дата опубликования описания 15,12.-82 В. И. Пантелеев и Л. Н, Ворожцов(72) Авторы изобретения 1) Заявител Кировс литехнический институт(54) РЕГУЛ БЕНТРАЦИИ ОЗОН 20 1Изобретение относится к автоматическому регулированиюа именно к устройствам позволяющим регулировать концентрацию озона на выходе озонаторапутем изменения электрического режимаработы озонатора, и может быть использовано в ряде химических производств,использующих озон.Известен регулятор концентрации озона, содержащий источник питания, . служа 0щий для создания электрического разрядав озонаторе 1 1,Наиболее близким по технической сущ: ности к изобретению является регулятор,содержащий управляющий элемент, связанный с последовательно соединеннымуправляемым генератором импульсов,инвертором тока и озонатором 1 2 .Недостатком данного регулятора является то, что при повышении частотыпитающего озонатора напряжения регулирование концентрации становится неэффективным - рост концентрации озона заметно отстает от роста частоты (т.е.при регулирования. концентрации озонапутем изменения частоты питающего озонатора напряжения невозможно обеспечить линейность регулирования концентрации озона, а в определенном диапа.зоне частот концентрация озона с ростом частот падает), Это связано с тем, что с ростом частоты все большая часть мощности электрического разряда в озонаторерасходуется на разложение . озона; Когда части мощности электрического разряда в озонаторе, расходуемые на электросинтез и разложение озона,оказываются равными друг другу, рост концентрации озона на выходе озонатора прекращается, Дальнейшее увеличение частоты приводит к снижениЮ концентрации озона.Бель изобретения - повышение надежности регулятора концентрации озона путем получения на выходе озонатора линейного закона изменения концентрации озона.Поставленная цель достигается тем,что устройство, соцержащее управляющийэлемент и последовательно соединенныеуправляемый генератор импульсов, ывертор тока и озонатор, содержит формирователь прйадугольйого напряжения,датчик и задатчик концентрации озона,двухконтактный переключатель и блоксравнения, входы которого подключенысоответственно к датчику и задатчику 1 Оконцентрации озона, а выход через формирователь прямоугольного напряженияк одному контакту двухконтактного пере, ключателя, другой контакт которого связан с выходом управляющего элемента. 1На фиг. 1 представлен предлагаемыйрегулятор; на фиг, 2 - временная диаграмма его работы.Регулятор содержит систему 1 воздухоподготовки, необходимую для сниже- щния содержаний паров воды в используемом воздухе и присоединенную к озонатору 2. Инвертор тока (источник питания ) 3, также присоединенный к озонатору 2, служит для создания электри- рзческого разряда в озонаторе, К выходуозонатора 2 присоединен датчик 4 концентрации озона в озоно-воздушной смеси, выход которого присоединен к одномуиз входов блока сравнения 5. К другому Зйвходу блока сравнения 5 присоединен задатчик 6 концентрации озона, на выходекоторого формируется сигнал, соответствующий требуемому уровню концентрацииозона. Выход блока сравнения 5 подключен ко входу формирователя 7 прямоуголь.ного напряжения (генератора) с регулируемой скважностью.К выходу двухпозиционного переключателя 8 подключен вход управляемогоОгенератора 9 импульсов управления ин-,вертором тока. К. двум контактам переключателя 8 подключены выход генератора 7 и выход управляющего элемента10, позволяющего плавно регулироватьчастоту следования импульсов управления инвертором тока:на выходе генератора 9,Устройство работает следующим образом.В режиме регулирования концентрацииозона посредством частотной модуляциипоследовательности импульсов управления инвертором на выходе генератора 7формируется управляющее напряжениепрямоугольной формы. В течение периодарегулирования Т высокий потенциал навыходе генератора 7 поддерживается втечение промежутка времени Т, а низкий потенциал - в течение промежутка времени Т =Т - Т.уСкважность Я ( ц: - ) прямоугольтного управляющего напряжения изменяется пропорционально сигналу с выхода блока 5. Через контакты переключателя 8 управляющее напряжение с выхода генератора 7 поступает на вход генератора 9.Если на входе генератора 9 высокий потенциал, то на его выходе формируется последовательность импульсов управления инвертором с периодом ," . При этом: мощность электрического разряда равна(см. фиг. 2). Если на входе гене-ратора 9 низкий потенциал, то на его выходе формируется последовательность импульсов управления силовым инвертором с периодом Сд, а мощность электрического разряда в озонаторе равна Р, причем2. 1 1 2Концентрация озона на выходе озонатора прямо пропорциональна средней мощнооти озонатора Р Р за период регулировасРния Т Средняя мощность электрического разряда Р Р линейно изменяется при регулировании скважности Ц управляющего прямоугольного напряжения следующим образом1Р =ррИ- и+А,сргде ф - -- скважность прямоугольногоТТ 1Рг.напряжения генератора у = -) рТаким образом, изменяя скважность прямоугольного напряжения, можно регулировать, концентрацию озона на выходе озонатора. Например, при уменьшении концентрации озона на выходе озонатора 2 уменьшается уровень сигнала на выходе измерителя 4 и на выходе блока сравнения 5 формируется уровень напряжения пропорциональный разности сигналов, соответствующий действитель ному и требуемому уровням концентрации озона. Напряжение с выхода блока сравнения 5 управляет работой генератора 7 прямоугольного напряжения с регулируемой скважностью. В данном ааучае происходит уменьшение скважности управляющего прямоугольного напряже ния, что приводит к увеличению средней мощности электрического разряда в озонаторе, и следовательно, и концентрации озона. Уменьшение скважности управляющего прямоугольного напряжения происходит цо тех пор, пока уровень5 981 сигналов на выходе блоков 6 и 4 не окажутся равными друг друуВ режиме обычного частотного регулирования концентрации озона напряжение на выходе блока 10 через контак-5 ты переключателей 8 поступает.на вход управляемого генератора 9 импульсов управления инвертором тока, Увели,чение напряжения на выходе блока 10 приводит к увеличению частоты следова- ф ния импульсов управления инвертором .тока, а следовательно, к увеличению мощности электрического, разряда в озонаторе и увеличению концентрации озо- . на. 15Частотное регулирование концентрации озона осуществляется озонатором. Переход от частотного регулирования Концентрации озона к регулированию поЬредством частотной модуляции последо- З вательности импульсов управления инвертором тока производится оператором озонаторной установки в зависимости от условий протекания технологического процесса,в котором используется озон. Например, это бывает необходимо при использовании озона в процессе флотации, и Ьбогащения руд редкоземельных металлов,Прямо пропорциональная зависимость ЗО между скважностью управляющего напряжения и."концентрацией озона на выходе озонатора подтверждена эксперименталь но в результате проведенных исследований,и лабораторных испытаний, ззТаким образом, предлагаемый регулятор озона позволяет значительно повы 55 6сить надежность работы схемы путем получения линейного закона изменения концентрации озона, причем регулирование концентрации озона возможно как посред-. ством частотной модуляции последовательности импульсов управления силовым инвертором, так и путем обычного частотного регулирования.Формула изобретенияРегулятор концентрации озона, содержа-щий управляющий элемент и последователь.но соединенные управляемый генераторимпульсов, инвертор тока и озонатор,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности регулятора,он содержит формирователь прямоугоаного напряжения, датчик и задатчик концентрации озона, двухпозиционный переключатель и блок сравнения, входы которого подключены соответственно к датчику и задатчику концентрации озона, авыход через формирователь прямоугольного напряжения -. к одному контактудвухпоэиционного переключателя, другойконтакт которого связанс выходом уп-равляющего элемента,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,1 Патент Швейцарии, М 536473,кл. 6052 21/О 2, 1978.2. НаЬегп 1 с 1 се 1 4.Ч. Брек 1 е 1 е КопэтгцКй 1 опеп чоп Охопоьа 1 огеп е 1 еКйго"пагще 1 пйегпа опа 1,28 (1970), 12, 5. 704-709 (прототип) .981955 едактор А Заказ 9 709/66ВНИИПИ Тираж 914Государственного комителам изобретений и отМосква, Ж, Раушская одписноеа СССРкрыт ийнаб., д.,4/5 13 атент", г. Ужго Филиал П, ул. Проектная, 4 Составитель ТОзероваич Техред М,Тепер Корректор Н. Буряк