УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G01K5/04 

1

Изобретение .относиться к устройстваМ для измерения и .регулирования темлературы.

Известен регулятор темлературы прямого действия, содержащий 0ОНОВ1ной термабаллон с рабочей жидкостью, соединенный кап.илляром с исполнительным .механизмом.

Основньш недостатком известного устройства является большая тепловая инерция термoiбaллoнa: постоянная времени больше 30 сек.

При Использовании специальных термобаЛЛонов с (разветвленной поверхностью теплообмена удается снизить постоянную .времени до 8-10-сек.

Цель изобретения - утеличение скорости поступления рабочей жидкости яз термобаллоиа В -исполнительный механизм-достиГается , ято устройство сна.бже1но дополнительным терм оба , объем которого в два раза «меньше объема основного термобаллона, и 1вы1читающи1м сильфояным элементом, выполненным В |В1Иде 1И1Мею.щих общее основание сильфонов расширения и камиенсации, соединенных (капиллярами с даполнительным и основным термобаллона1М1И соответственно.

На фиг. 1 .изoбpaiЖвнo ycTipoucTBO для .измерения и регулир01вания температуры, содержащее ОсноВ1ной термобаллон / с объемам жи.дкости 2Уб, даполНительный термойаллан 2 с Объемом жидкости Vei, тройник 3, исполнительный Механизм (сильфонный или мембранный) 4, (Внутренняя полость 5 которого заполняется рабочей жидкостью, вычитаюЩий сильфонный элемент .из сильфона 6 расшИрения и сильфона 7 компенсации с внутреннжм объемом 8 ж 9 соответственно (И общим о.снованивм 10. Вычитающ.ий элемент жмеет фигурную /крышку 11 и пружину 12 и расположен в «орпусе 13 с орверстиями для вентиляции.

Сущность работы устройства заключается в TOiM, что терлюбаллоны / и 2 .вместе с вычитающи1м сильфонным элементо.м образуют дифференциальную оару, которая при определенном соотношении между объемами ( 1И Ve) и постоянными .времени (т и 2-) позволяет УМеньшить гаремя достижения установившегося заяа.нного з;на1чения .в 2,5-4 раза. При мгновенном .повышении температуры в трубе или сосуде 14 со скоростным потокам горячего воздуха жидкость в тер1мобалло1не / начинает расширяться по экспоненциальному закону («ривая 1 на фиг. 2 и фиг; 3) с постоянной 1Вр.е1Мвни т. Установившееся значение объема жидкости равно ( + 2Ve,).

Жидкость в тер.мобаллоне 2 также расширяется (ПО экспонендиалыному закону с постоянной времени 2 и стремится ,к установившему .значению объема V ь (кривая 2 на фИГ. 2 и фиг. 3.).

Вычитающий элемент вычитает эти две экспоненциальные закисимости и в результате получается переходный процесс («рмвая 3 на фиг. 2 и фиг. 3).

ВычитаюЩИЙ элемент действует следующим образом.

Жидкость, лоступающая «з термобалл-ола /, моГла бы .переместить основ аи и е исполнительного мехализма (оильфон .перестановки) и выходной шток л а величину 2/i.

Этого не (произойдет, так как 01Д|НОВ|ременно iB толость силыфона 6 .расш-ирения начаднает лоступать жидкость термобаллона 2, разд/йИ(Гая сильфон 6, оильфон 7 компенсации принудительно увеличивает свой объем.

Увеличением объема сильфона 7 KOMine/iсируется избыточный объем (), вызывающий в начальный момент перерегулирование пр (фиг. 2).

Для данного соотношения между объе-мами тер::мобаллонО|В / и 2, равного 1:2, необхоДИ1МО соблюдать равенство аффективных илощадей сильфонов 5 и 7: Рзф РзФвПружина 12 лредназначена для фиксации положения основания сильфонов 6 и 7 я для преодоления силы внутреннего давления в тер.мосистеме (герМ|Обалло|Н /, исполнительный механизм 4, сильфон 7).

Уст|ройство лозволяет уменьшить время

достижения установившегося значения для

любого тила термоприбмни1КО1В независимо от

их конструкции и ониз1ить инерционность регулятора iB 2-2,5 раза.

При резком спаде та.млературы регулятор будет действовать ио анологии с лроцессом, описанным выше.

В ряде случаев .вычитающий эле1мент может быть вьиполнен в одном блоке с исполнительным Механизмом, что упрощает его конструкцию.

ПреД1мет изобретения

Устройство для измерения и регулирования твмтературы, содержащее основной термобаллон с рабочей жидкостью, соедин-иненный ,каетиллярО(М с исполнительным механизмом, отличающееся там, что, с целью увеличения скорости лоступления рабочей жидкости из термобаллона в исполнительный -механиэм, оно снабжено дополнительным термобаллоном, объем (Которого :в д,ва раза меньше объема основного термобаллона, и вычитающим сильфонным элементам, вьшолненньгм в виде имеющих общее основание сильфонов расширения и (компенсации, соединенных капилллярами с дополнительным и основным тер|Мобаллона1МИ соответственно.

2

1 onn.

/rYVY

бъект рвгулиродапи

/4 Фvг W - - Т1lJT4T5TST 5тИ