Регулятор расхода воздуха Советский патент 1983 года по МПК G05D7/06 

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано в различных пневматических системах, например в системах кондиционирования воздух пассажирских кабин. Известен регулятор расхода возду ха, содерзкащий датчик расхода, выполненный в виде трубки Вентури, ис полнительный механизм с электродви.гателем и командный, прибор с выходным рычагом, Соединенным с электрическими контактами. Командный прибо в этом регуляторе имеет зону нечувс вительности, в которой контакты разомкнуты, а на исполнительном мех низме установлен электродвигатель постоянного тока с последовательным возбу :сдением, имеющий постоянную скорость вращения Cll. Недостатком известного регулятора является низкая надежность его работы из-за возмс,:.:ности загрязнения или подгорания контактов прибора. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ре гулятор расхода газа, содержащий установленные в трубопроводе регули рующий орган исполнительного механи ма, приводом которого может служить .например электродвигатель, датчик расхода, выполненный в виде трубки Вентури, соединенной с командным прибором, включающий в себя трехплечий рычаг, среднее плечо которого шарнирно соединено с плечом поворотного рычага, соединенного через чувствительный орган командного прибора с трубкой Вентури, а на первом и втором крайних плечах трехплечего рычага закреплено по одному постоянному магниту, против котсг5:ДХ размещены неподвижные магнитоуправляе№1е контакты, соединенные с исполнительным Механизмом ;2l. Если не учитыв.ать направление вращения электродвигателя исполнительного механизма, а также считать замыкание геркона сигналом 1, а размыкание - О, то логическую связь между герконами и электродви.гателем, осуществляемую в регуляторе можно представить функцией . , где X - сигналгеркона, срабатывающего взоне малого расхода; У - сигналгеркона, срабатывающего взоне большого расхода. Значения функции приведены в табл. 1. . Таблица 1 ПИП Последняя строка табл. 1 характеризует широко известную блокировку выходного сигнала, когда по какимлибо причинам срабатывают оба контакта (например, при отказе одного из герконрв ), а выходной сигнал прибора равен нулю. . Недостатком известного регулятора расхода является невысокая точность связанная с большим перерегулированием при узкой зоне нечувствительности, так как для обеспечения устойчивости регулятора с сохранением высокой статической точности приходится . пользовать электродвигатель с небольшой скоростью вращения выходно.го вала исполнительного мехайизма. Целью изобретения является повышение точности регулятора. Поставленная цель достигается тем, что в регулятор расхода воздуха, содержащий установленные в трубопроводе регулирующий орган, связанный через редуктор с основным электродвигателем, и датчик расхода, выполненный в виде трубки Вентури, соединенной с командным п&ибором, включающий в себя трехплечий рычаг, среднее плечо которого шарнирно соединено с плечом поворотного рычага, соединенного через чувствительный орган командного прибора с трубкой Вентури, а на первом и втором крайних плечах трехплечего рычага закреплено по одному постоянному магниту, против которых размещены неподвижные магнитоуправляемые контакты, введены дополнительный постоянный магнит, закрепленный на первом крайнем плече трехплечего рычага, дополнительный электродвигатель с повышенной скоростью вращения, связанный через редуктор с регулирующим органом, логический элемент И, входы которого соединены с магнитоуправляемым контактом, размещенным против постоянного магнита, закрепленного на втором крайнем плече трехплечего рычага, и с выходом логического элемента НЕ, соединенного входом с магнитоуправляемым контактом,.размещенным против постоянных магнитов, закреплен-. ных на первом крайнем плече трехплечего рычага, и с дополнительным электродвигателем, а выход логического элемента И соединен с основным электродвигателем, причем в корпусе командного прибора установлены упоры, ограничивающие угол поворота поворотного рычага. На фиг. 1 изображена принципиальная схема регулятора расхода воздуха; на фиг. 2 - графические зависимости между расходом воздуха и сигналами -на выгсоде командного прибора. Регулятор расхода воздуха состои из установленных в одном трубопрово де 1 датчика расхода, выполненного в виде трубки Вентури 2 и исполнительного механизма 3, командного прибора 4, соединенного с трубкой Вент.урн 2 соединительными трубопроводами 5 и 6, и блока 7, содержащего логические элементы И и НЕ. Чувствительный орган командного прибора 4 содержит рычаг 8, соединенный с герметичным сильфоном 9 и сильфоном. 10, соединенный с поворотным рычагом 11. Среднее плечо трехплечего рычага 12 командного прибора 4 соединено с рычагом 11 шарниром 13. Рычаги 8 и 11 соединены пружиной 14. На первом крайнем плече рычага 12 уст;ановлены постоян ные магниты 15 и 16, а на втором крайнем плече - постоянный магнит 17,. которые взаимодействуют с .установленными на корпусе командного прибора 4 герконами 18 и 19. Магнит 17 включает геркон 18 в зоне малого расхода G, с,.,,) (график на фиг. 2 ), магнит 15 - геркон 19 в зоне большо го расхода ( & G,4b магнит 16 геркон 19 в области расходов, наход щейся в зоне малого расхода (с G,2) На корпусе командного прибора установлены упоры 20 и 21, ограничивающие угол поворота рычага 11, а вмес те с ним и выходного рычага 12, при расходах, равных G и действительный расход воздуха. Исполнительный механизм 3 состои из регулирующего органа 22, соединенного выходным валом 23 и редукто ром 24 с основным электродвигателем 25 и дополнительным электродвигателем, 26. Редуктор 24 обеспечивает быстрое вращение вала 23 при работе электродвигателя 26. Блок 7 соединен линиями связи с герконами командного прибора и электродвигателя ми, причем геркон 19 соединен с вхо дом элемента НЕ и электродвигателя 26, вход элемента И соединен с герк ном 18 и выходом элемента НЕ, а йыход элег4ента И соединен с электро двигателем 25, Зависимость между входными и выходными сигналами блока приведена в табл. 2. Таблица 2 I Ф-, Г Ф Регулятор работает следующим образом. При прохождении воздуха по трубопроводу 1 воздух из трубки Вентури 2 попадает по трубопроводам 5 и б в командный прибор 4. Сильфон 9 под действием давления воздуха сжимается, поворачивая рычаг 8 и ослабляя пружину 14, а сРильфон 10 под действием перепада давлений в трубке Вентури поворачивает рычаг 11, через шарнир 13 поворачивая и трехплечий рычаг 12. Чем больше расход проходящего через трубку Вентури воздуха, тем больше угол поворота трехплечего рычага 12i Если величина расхода воздуха не выходит за пределы зоны нечу.вствительности G, ,. , сигнал на выходе прибора отсутствует. При увеличении расхода свыше величины Gi срабатывает геркон 19, при этом в соответствии с табл. 2 блок 7 выдает сигнал на электродвигатель 26, который обеспечивает Q быстрое вращение запорного органа 22. При уменьшении расхода до .величины Q срабатывает геркё)Н 18, при этом сигнал с блока 7 поступает на электродвигатель 25, который медленно поворачивает перекрывной орган 22. При понижении расхода до величины G, срабатывают оба геркона 18 и 19, при этом в соответстьии с табл. 2 блок 7 выдает сигнал на электродвигатель 26, обеспечивающий быстрый поворот перекрывного органа. Наличие упоров 20 и 21 обеспечивает соответствие сигналов командного прибора за пределами зоны G, Gj (отмечена на графике штрихов- кой ) сигналам на границе зоны при расходах Gi и Q . В отсутствие упоров вследствие небольшой ширины зоны срабатывания герконов при перемещении магнитов (показано на графике пунктиром) необходимое сочетание сигналов нарушилось бы. При работе рёгулятор1а обеспечивается быстрый поворот запорного органа при повышении и значительней понижением расхода, что позволяет

Значительно снизить перерегулирование в переходных процессах и при смене режимов работы, В то же медленное вращение перекрывного органа при уменьшении расхода вблизи

зоны нечувствительности позволяет сохранить устойчивость регулятора при мннимальмой зоне нечувствительности , обеспечивающей высокую статическую точность регулирования.

РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ВОЗДУХА, содержащий установленные в трубопроводе регулирующий орган, связанный через редуктор Соос-новным электродвигателе1м, и датчик расхода, выполненный в виде трубки Вентури, соединенной с командным прибором, включающий в себя трехплечий рычаг, оредаее плечо которого шарнирно соединено с плечом поворотного рычага, соадинённбгс через чувствительный орган командного прибора с трубкой Ве тури, а на первом и втором крайлих плечах трехплечего рычага закреплено по одному постоянному магниту, против которых размещены неподвижные магнитоуправляемые контакты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, в него введены дополнительный постоянный магнит, закрепленный на первом крайнем плече трехплечего рычага, дополнительный электродвигатель с повышенной скоростью вращения, связанный через редуктор с регулирующим органом, логический элемент И, входы которого соединены с магнитоуправляемым контактом, раздтещенным против постоянного магнита, закрепленного на втором крайнем плече трехплечего рычага ,g и с выходом логического элемента НЕ, (/) соединенного входом с магнитоуправляемым контактом, размещенным против С постоянных магнитов, закрепленных, на первом крайнем плече тЁ)ехплечего рычага, и с дополнительным электро- S двигателем, а выход логического элемента И соединен с основным электродвигателем, причем в корпусе командного прибора установлены упоры Ьми. Ограничивающие угол поворота поворот:D N ного рычага.