Стабилизатор расхода газа Советский патент 1992 года по МПК G05D7/06 

Изобретение относится к средствам автоматического регулирования, в частности к устройствам для стабилизации расхода газа, которые могут быть использованы в средствах аналитического контроля, например в хроматографах.Цель изобретения - повышение быстродействия и точности в расширенном диапазоне расходов.

На чертеже показана структурная схема стабилизатора расхода газа.

Стабилизатор расхода газа содержит газопровод 1 с установленным на нем управляемым дросселем 2, датчиком 3 расхода и регулирующим органом 4 с мембранным приводом 5, камеры которого подключены к газопроводу до и после управляемого дросселя. Датчик 3 расхода связан с регулятором .6 через блок 7 выборки-хранения, управляемый таймером 8, К входу регулятора 6 подсоединен задат- чик 9 расхода, а к выходу -управляемый дроссель 2.,

Стабилизатор расхода газа работает следующим образом.

Для определенности положим, что о соответствии с заданием, установленным за- датчиком 9 расхода, в газопроводе 1 установился расход газа, которому соответствуют положения регулирующего органа 4 и управляемого дросселя 2. При этом датчик 3 вырабатывает сигнал, который через блок 7 поступает на вход регулятора б. Блок 7 непрерывно пропускает сигнал датчика 3 на вход регулятора 6, так как таймер 8 вырабатывает соответствующую команду в течение некоторого промежутка времени. В этот промежуток времени можно изменить величину задания, что ведет к изменению пнев- мосопротивления управляемого дросселя. Следовательно, на нем изменяется перепад давления, который приводит в движение мембранный привод 5, за счет чего перемещается в соответствующее положение регулирующий орган 4, Так как постоянная времени электрических управляемых дросселей всегда больше постоянной времени

/

S3 CJ

мембранного привода 5 и регулирующего органа 4, то. следовательно, последний всегда успевает отслеживать происшедшие изменения. Регулятор 6 изменяет пневмо- сопротивление управляемого дросселя 2 до тех лор, пока величина задания и сигнал датчика расхода не сравняются.

По истечении некоторого заданного времени таймер 8 формирует новую команду; по которой блок 7 запоминает текущее значение сигнала датчика 3 и непрерывно подает это значение на вход регулятора 6. Последний при неизменном задании и входном сигнале фиксирует управляемый дроссель 2 в некотором положении, которое уже не зависит от величины расхода, и теперь функции стабилизатора выполняет контур: управляемый дроссель 2 - мембранный привод 5 - регулирующий орган 4, причем в этом контуре управляемый дроссель 2 выполняет функцию датчика расхода. Изменение сопротивления линии, а значит, и изменение расхода газа в газопроводе приводит к изменению сигнала датчика расхода. Так как блок 7 помнит предыдущее значение расхода, то и не изменяется выходной сигнал регулятора, т.е. управляемый дроссель 2 находится в фиксированном положении. В то же время изменение расхода приводит к изменению перепада давления на управляемом дросселе 2, что приводит к перемещению мембранного привода 5 и жестко связанного с ним регулирующего органа 4. Это перемещение, т.е. компенсация изменения сопротивления линии, происходит до тех пор, пока в газопроводе не установится заданная величина расхода газа.

Таким образом, при существенных изменениях сопротивления пневмолинии (на- пример, смене хромэтографической колонки и т.д.) или при изменении задания величины расхода в газопроводе стабилизация расхода осуществляется в основном за счет первого контура, поэтому к его постоянной времени не предъявляются жесткие требования, а все динамические изменения пневмосопротивления отрабатываются- с помощью второго контура, обладающего малой постоянной времени и высокой точностью,

При использовании в качестве датчика расхода калиброванного ламинарного дросселя с тензопреобразователем С50,,в качестве регулирующего органа с за датчиком управляющего микрокалькулятора МК-64.-в. качестве таймера реле времени ВЛ-30

УХЛ4, в качестве управляемого дросселя теплового дросселя с иглой (конструкция СКВ ИОХАН СССР), в качестве мембранного привода с регулирующим дросселем части регулятора расхода газа от хроматографа

модели 3700 (ВН ИИхроматографии), в качестве блока выборки-хранения регистра управляющего микрокалькулятора МК-64 были получены следующие параметры стабилизатора расхода газа: диапазон расходов 0,1-10 л/ч, время установления заданного расхода 1,5 мин, точность установки заданной величины расхода 1%, воспроизводимость установки заданной величины расхода 0,5%, точность стабилизации расхода 0,5%, постоянная времени динамической стабилизации расхода 1 с.

Применение описанного стабилизатора расхода газ позволяет улучшить степень автоматизации хроматографов, повысить точность стабилизации расхода газа и тем самым повысить точность идентификации веществ в хроматографическом анализе. ,

30

Формула изобретения

Стабилизатор расхода газа, содержащий датчик расхода, регулятор, соединенный первым входом с выходом задатчика расхода, а выходом -с управляющим входом управляемого дросселя, установленного на газопроводе перед датчиком расхода, о т я и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности в расширенном диапазоне расходов, он дополнительно содержит таймер, блок выборки-хранения и установленный перед t управляемым дросселем регулирующий орган с мембранным приводом, первая и вторая управляющие камеры которого

связаны с газопроводом соответственно до и после регулируемого дросселя, причем информационный вход блока выборки- хранения соединен с выходом датчика расхода, управляющий вход блока выборки-хранения соединен с выходом таймера, а выход - с вторым входом регулятора.

Изобретение относится к средствам автоматического регулирования, в частности к устройствам для стабилизации расхода газа, которые могут быть использованы в средствах аналитического контроля, например в хроматографах. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности в расширенном диапазоне расходов. Для этого введены таймер 8. блок 7 выборки-хранения и перед управляемым дросселем 2 регулирующий орган 4 с мембранным приводом 5. 1 ил.