БС?С?СЮ:»4йШ ЯАТеиНО-ТЕШ^ Советский патент 1973 года по МПК G05B11/52 G05D16/18 

1

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть применено в системах пневмоавтоматики.

Известен регулятор давления, выполненный по принципу огиротно-импульсной модуляции.

предлагаемый регулятор давления содержит исполнительный механизм, подключенный к выходу блока управления, представляющего собой дифференциальный усилитель, соединенный с блоком широтно-импульсной модуляции.

Особенностью его является то, что в нем установлен блок дросселей, управляющие органы которых кинематически связаны с исполнительным механизмом, а полости - с входными каналами дифференциального усилителя.

Введение обратной связи с помощью двухдроссельного устройства позволяет использовать регулятор с широтно-импульсной модуляцией для работы в статическом режиме.

На фиг. 1 показана схема регулятора; на фиг. 2 - характеристика дифференциального усилителя блока управления; на фиг. 3 - временная характеристика выходных сигналов блоков управления.

Предлагаемый регулятор давления состоит из исполнительного механизма /, блока 2 управления и блока 3 дросселей.

Исполнительный механизм / включает в

себя дроссельный рег лирующий орган 4, установленный в магистральном трубопроводе 5 и соединенный при помощи рычагов « штока 6 с поджатым пружиной 7 порщнем 8 пневмопривода 9.

Блок 2 управления содержит дифференциальный аналоговый струйный усилитель 10 и блок 11 щиротно-импульсной модуляции, в который входят пневматический генератор 12

треугольных колебаний, модулирующие вторичные клапаны 13 и М и первичные переключающие клапаны 15 и 16.

Блок 3 дросселей выполнен в виде двух дросселей 17 регулируемого сброса воздуха в

атмосферу, управляющие органы которых - две одинаковые профилированные иглы 18 - при помощи единого щтока « рычага 19 жестко соединены с поршнем 8 пневмопривода 9. Исполнительным элементом генератора 12

является тонкий диск 20, перемещающийся колебательно в камере и попеременно перекрывающий отверстия трубок 21 и 22. Внутренние полости этих трубок сообщены с источником постоянного давления Рпнт и каналами 23 Vi 24 с. камерами вторичных клапанов 13 и 14, которые содержат диски, попеременно перекрывающие отверстия трубок 25 и 26. С камерами клапанов 13 и 14 каналами 27 и 28 соединены два выхода струйного усилителя 10, сопло 29 питания которого сообщено с

источником постоянного давлен 1я Рпи-г- Управляющее сопло 30 соед;п1епо каналом 3 с ма1-пстралы ым трубопроводом 5 через жиклер 32, а также каналом 33 с дросселем 17 регулируемого сброса, управляющее сопло 34 сообщено с источником задающего давления Ру и каналом 35 с дросселем 17. Кроме

того, вторичные клапаны 13 и 14 каналом 36 соединены между собой и с силовым давлением PC через жиклеры 37 и 38, а также каналами 39 и 40 с камерами первичных клапанов 15 и 16. Камера клапана 15 сообщена с атмосферой Ра, а камера клапана 16 - с силовым воздухом PC и с каналом 36. Диски вторичных клапанов 13 и 14 управляют положением дисков первичных клапанов соответственно 15 И 16, осуществляя дифференциальную модуляцию импульсов давления. В зависимости от давления в каналах 39 и 40 диски первичных клапанов, открывая «ли закрывая QiaapcTKii-. трубк«-4,-&оьобщают нерестановочн;ую полость 42 пневмопривода 9 либо с силоВд)1 давлением, либо.с ;атмосферным.

Регулятор работает следующим образом.

Диск 20 пневматического генератора 12 треугольных колебаний динамически неустойчив в среднем положении, благодаря чему он совершает возвратно-поступательное перемещение с иостоянной частотой, обеспечивая тем самым попеременное заполнение -и опорожнение полостей трубок 21 и 22. Таким образом, генератор вырабатывает две треугольные пневматические волны давлений Pmi и Р т,, которые равны по величине, но смещены по фазе на 180° и имеют минимальный уровень Р(/). Давления Рт, « Рт подаются соответственно на вторичные клапаны 13 и 14. На эти клапаны поступает и входной дифференциальный сигнал, представляющий собой перепад давлений P; Pj, - Pt.

Замеряемое давление РВЫХ воздуха в трубопроводе 5, дросселируясь в жиклере 32 до величины Ру, подается на управляющее сопло 30 струйного усилителя 10, где сравнивается с давлением Рузад В установивщемся режиме Рузад Pj, входного дифференциального сигнала нет и Рг, Pi, Ро, вторичные клапаны 13 и 14 и первичные 15 и 16 закрыты.

Площади сечений клапанов и уровни давлений выбираются таким образом, что при закрытых вторичных клапанах 13 н 14 и отсутствии входного сигнала (Р{ 0) силы, удерживающие эти клапаны в закрытом состоянии, становятся близкими к нулю (на Д, определяющую зону нечувствительности регулятора) в том случае, когда давления треугольных сигналов РТ достигают своих минимальных значений Pt (см. фиг. 3).

При повыщении давления Рцх увеличиваются замеряемое давление РВЫХ и, соответственно давление Ру. Это приводит к отклонению струи питания в усилителе 10, который на выходе дает положительный дифференциальный

сигнал давления, т. е. повыщение Pi, и уменьИ1ение P/i относительно РО (см. фиг. 2).

Повыщение давления Pi, вызывает переключения кланана 14 с модулированной дли5 тельностыо импульсов на его открытие, при уменьщении давления Рг, клапан 13 остается закрытым в течение всего периода треугольной волны.

Когда клапан 14 открыт, управляющее давление в канале 40 падает и клапан 16 открывает линию силового давления PC, которое поступает в перестановочную полость 42 пневмопривода 9. клапан 14 закрыт, давление в канале 40 возрастает до PC и закрывает

5 клапан 16. Клапан 15, сообщенный с атмосферой, все это время закрыт. Поршень 8 пневмопривода под воздействием давления PC перемещается вверх, сжимая пружину 7 и через рычаги и щток 6 поворачивает заслонку на закрытие проходного сечения трубопровода 5, уменьшая тем самым возросшие давления РВЫХ и Ру. Одновременно поршень пневмопривода, двигаясь вверх, через рычаг 19 перемещает вниз иглы 18 дросселей 17, уменьшая

5 тем самым сечения сброса воздуха в атмосферу из каналов 31 и РузадПри этом давление Рузад возрастает, а давление Ру падает, но с замедлением. Поршень пневмопривода перемещается до тех пор, пока давление Ру не сравняется с новым, более высоким зиачением Рузад что говорит о новом установившемся режиме. Таким образом, каждому статическому положению регулируюс шего органа соответствует свое определенное значение давлений Ру РузадАналогично отрицательный дифференциальный сигнал, возникающий при уменьшении давлений РВХ и РВЫХ, приводит к пульсации

0 клапана 13, в то время как клапан 14 остается закрытым. Пульсируя, клапан 13 управляет клапаном 14, открывая « закрывая с определенной частотой атмосферную линию, с которой он соединяет перестановочную полость 42.

При этом поршень под воздействием пружины 7 перемещается вниз, поворачивая заслонку и перемещая иглы 18 дросселей 17 сброса воздуха на открытие своих сечений до нового установившегося режима.

Предмет изобретения

Регулятор давления, содержащий исполнительный механизм, подключенный к выходу блока управления, выполненного в виде дифференциального усилителя, соединенного с блоком широтно-импульсной модуляции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в нем установлен блок дросселей,, управляющие органы которых кинематически связаны с исполнительным механизмом, а полости- с входными каналами дифференциального усилителя.

П-

5

iL