Устройство для регулирования давления газа Советский патент 1992 года по МПК G05D16/06 

Изобретение относится к области автоматики, а именно, к устройствам для регулирования давления газа.

Известен регулятор давления газа, содержащий корпус, в котором расположён двухмембранный чувствительный элемент, разделяющий корпус на две камеры, в пер-- вой из которых, установлен элемент задания, .а во второй - связанный с чувствительным элементом затвор регулирующего органа, сопряженный с седлом, являющийся исполнительным механизмом, обеспечивающим поддержание заданного давления на выходе регулятора.

Недостатком известного регулятора давления является значительная ошибка регулирования, обусловленная жесткостью чувствительнбго и задающего элементов.

Известно устройство для задания и автоматической стабилизации давления, содержащее задатчик с блоком индикации, ресивер, соединенный с источниками высокого и низкого давления трубопроводами.

включающими в себя электроклапаны; к которым подключены через усилители выходы схемы сравнения, один из входов которой через первый интерфейс соединен с установленным на ресивере вибрационном датчиком давления, второй интерфейс, микропроцессор и встроенные в трубопроводы высокого и низкого давления после- довательно с электроклапанами, регулируемые пневмодроссели, снабженные исполнительными механизмами, причем, выход задатчйка через второй интерфейс соединен с микропроцессором, соединенным также с вторым входом схемы сравнения, вторым входом первого интерфейса и исполнительными механизмами.

Недостатком данного устройства является сложность, громоздкость и инерционность, обусловленные /способом стабилизации давления - путем изменения характеристики регулирующих пневмодрос- селей, работающих при значительном перепаде давления и снабженных мощными

исполнительными механизмами, а также, необходимость сброса газа.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор давления газа, содержащий корпус с входным и выходным каналами, установленный в нем регулирующий орган с седлом и затвором, связанным с мембранным чувствительным элементом, разделяющим корпус на две камеры, в одной из которых установлен задающий элемент, а другая соединена с входным каналом датчик давления, установленный в выходном канале.

Недостатком данЯого регулятора является низкая точность регулирования, обусловленная значительной жесткостью как чувствительного элемента - мембраны, воспринимающей перепад давлений, равный выходному, и имеющей поэтому дополнительный подслой, так и задающего элемента - пружины.

Целью изобретения является расширение области применения и повышение точности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования давления газа, содержащем корпус с входным и выходным каналами и с установленным в нем чуствительным элементом - мембраной, разделяющей корпус на две камеры, в первой из которых установлен элемент задания, а во второй, соединенной с входным каналом, - связанный с мембраной затвор регулирующего органа, седло которого расположено в патрубке, соединенном с выходным каналом, в котором установлен датчик давления, дополнительно установлены переменный дроссель с приводом, являющийся дополнительным элементом задания, и блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом датчика давления, второй вход - с задатчиком давления, а выход - с приводом переменного дросселя, входной канал соединен с первой камерой и через1 переменный дроссель с приводом - с второй камерой. Причем жесткий центр мембраны связан с штоком, конец которого размещен в центрирующем опорном гнезде в первой камере.

Предлагаемое устройство отличается тем, что в нем установлены дополнительный задающий эленент и средства для управления им, что обеспечивает возможность дистанционного управления устройством и повышает точность..поддержания давления газа за счет обеспечения возможности корректировки характеристики дросселя, при превышении ошибкой допустимой величины. Кроме того, в изобретении осуществляется двухступенчатое регулирование с

помощью двух последовательно установленных регулирующих органов, у первого из которых (дополнительного задающего дросселя) характеристика изменяется с помощью привода по сигналу рассогласования, поступающему с блока сравнения, при превышении ошибкой допустимой величины, а второй изменяет свою характеристику для поддержания постоян0 ства перепада давлений на первом, что позволяет уменьшить перепад давлений на управляемом задающем элементе (переменном дросселе), а соответственно, и на мембр ане. В результате становится въз5 можным уменьшение жесткости мембраны, а следовательно, повышение ее чувствительности, и уменьшение требуемых перестановочных усилий при изменении характеристики первого регулирующего ор0 гана (переменного дросселя).

Устройство для регулирования давления газа содержит корпус 1 с установленным в нем чувствительным элементом - мембраной 2 е жестким центром 18, разде

5 ляющей корпус на две камеры: первую 3, в которой установлен элемент задания - груз

4, и вторую 5, в которой установлен связанный с мембраной затвор 6 регулирующего органа, сопло 7 которого расположено в

0 патрубке 8, соединенном с выходным каналом 9, в котором установлен датчик 10 давления, выход которого соединен с первым входом блока сравнения 11, второй вход которого соединен с задатчиком давления

5 12, а выход - приводом 13 переменного дросселя 14, установленного в входном канале 15, соединенном с первой камерой 3 непосредственно и через дроссель 14 - с второй камерой 5, жесткий центр 18 мемб0 раны 2 соединен с штоком 16, размещенным в центрирующем опорном гнезде 17 камеры 3..

Регулятор давления газа работает следующим образом..

5 Газ, с давлением выше заданного, подается во входной канал 15, поступает в первую камеру 3 и через первый регулирующий орган - переменный дроссель 14 - во вторую камеру 5, из которой через второй регулирующий орган 7 и 6 поступает в выходной

0 канал 9. Сигнал с датчика давления 10 в блоке 11 сравнивается с сигналом, поступающим от задатчика давления 12, и в случае, если несоответствие больше допустимой ве- .личины, блок сравнения 11 подает команду

3 на привод 13 переменного дросселя 14 до тех пор, пока изменение его характеристики не вызовет такое перемещение мембраны, чтобы по втором регулирующем органе 7 и установился зазор, создающий требуемую

величину давления на выходе регулятора. Устройство будет поддерживать требуемое давление с установившейся характеристи- кой задающего элемента до того момента, пока не появится сигнал рассогласования на выходе блока сравнения, после чего вновь произойдет перенастройка характеристики задающего элемента.

Таким образом, преимуществом пред- латаемого устройства для регулировки давления газа является расширение области применения, обусловленное обеспечением возможности дистанционного управления регулятором, и повышение точности под- держания заданного давления газа за счет подстройки характеристики задающего элемента регулирующего устройства, в случае отклонения давления от заданного, определяемого элементом сравнения, на величину больше допустимой. А также использование двухступенчатого регулирования, позволяющего уменьшить перестановочные усилия в первом регулирующем органе за счет уменьшения перепада давлений на нем и использовать чувствительный элемент, связанный - вторым регулирующим органом меньшей жесткости - вялую мембрану. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Устройство для регулирования давления газа, содержащее; корпус с входным и выходным каналами и установленным в нем чувствительным элементом, выполненным в виде мембраны, разделяющей корпус на две камеры, в первой из которых установлен элемент задания, а во второй камере, соединенной с входным каналом, установлен связанный с мембраной затвор регулирующего органа, седло которого расположено в. пат- р-бг ё соединенном с выходным каналом, в котором установлен датчик давления, от - ли ч а ю щ е е с я тем, что. с целью расширения области применения и повышения точности устройства, в нем установлены блок сравнения и переменный дроссель с приводом, входной канал соединен с первой камерой и через переменный дроссель - с второй камерой, причем выход датчика давления соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с за датчиком давления, а выход - с приводом переменного дросселя.

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для регулирования давления газа. Изобретение обеспечивает возможность дистанционного управления устройством за счет установки дополнительного регулирующего элемента и средств управления им И позволяет повысить точность поддержания давления газа за счет корректировки характеристики задающего дросселя при превышении ошибкой допустимой величины. Достоинством настоящего устройства является исполнение двухступенчатого регулирования, позволяющего уменьшить перестановочные усилия в первом регулирующем органе за счет уменьшения перепада давления на нем и использовать чувствительный элемент, связанный с вторым регулирующим органом меньшей жесткости, - вялую мембрану. 1 ил.

3 10