ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИНТЕГРАТОР РАСХОДА Советский патент 1973 года по МПК G06G5/00 

1

Изобретение относится к пневматическим вычислительным устройствам и моясет быть использовано при решении задач по автоматизации технологических процессов в химической, нефтяной и других отраслях промышленности.

Известен пневматический интегратор расхода, содержаший канал входного сигнала и давления задания, усилитель, один из входов которого подключен к каналу нулевого уровня, счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу усилителя и входу импульсатора. Однако этот интегратор отличается громоздкостью и сложностью, невысокой надежностью вследствие применения пульсирующих сопротивлений и ограниченной точностью, обусловленной использованием приближенного уравнения, поочередностью интегрирования и т. д.

Предлагаемый интегратор отличается от известного тем, что в нем установлены турбулентный дроссель, пульсируюш,ая емкость с размыкаюш ими и замыкаюш:ими контактами и преобразователь давления в количество газа, выполненный на базе пульсируюш,ей и регулируемой емкостей, вход которого подключен к рабочей полости пульсирующей емкости и через турбулентный дроссель - к каналу входного сигнала, управляющая полость

пульсирующей емкости связана через размыкающие и замыкающие контакты с каналами давления задания и нулевого уровня, выход преобразователя подключен к другому входу усилителя, выход которого соединен с управляющими входами контактов преобразователя и пульсирующей емкости, причем выход импульсатора соединен с питающим входом усилителя. Такое выполнение повышает точность пневматического интегратора расхода.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства. Интегратор содержит преобразователь давления в количестве газа 1, состоящий из контактов 2-6, регулируемой 7 и пульсирующей 8 емкостей; пульсирующую емкость 9, турбулентный дроссель 10, контакты 11, 12, усилитель 13, импульсатор 14 и счетчик импульсов

15, а также каналы входного сигнала РХ, нулевого уровня РО и давления РЭ задания. Канал сигнала РХ соединен через дроссель 10 с рабочей полостью 9х пульсирующей емкости 9, управляющая полость 9%- которой

связана с помощью размыкающего 11 и замыкающего 12 контактов с каналами давления РЗ и уровня РО соответственно, и с входом РХ преобразователя 1. Выход Ру преобразователя 1 подключен к одному из входов (плюсовому) усилителя 13, второй (минусовый) вход которого соединен с каналом уровня РО, а выход Pt - с управляющимн входами контактов 2-6 преобразователя 1 и И -12 интегратора и входами счетчика 15 и импульсатора 14, причем выход Яд импульсатора подключен к входу питания усилителя 13. Преобразователь 1 выполнен по известной схеме так, что управляющая полость 8у пульсирующей емкости 8 соединена непосредственно с выходом Ру преобразователя и с помощью замыкающего 5 и размыкающего 6 контактов с каналом уровня РО и входом Р преобразователя, рабочая полость В. емкости 8 связана с помощью размыкающего 4 и замыкающего 3 с каналом уровня РО и регулируемой емкостью 7, подключенной, кроме того, с помощью размыкающего 2 к каналу давления РЗПринцип действия интегратора основан на свойствах пульсирующей емкости накапливать в одной из ее полостей количество газа, проходящего через турбулентный дроссель из канала входного сигнала, и сравнивать его с постоянным количеством газа, поступающим в другую полость емкости. Согласно припдипу действия усилитель 13 срабатывает всякий раз, когда количество газа Gsy, поступающего из канала Р через дроссель 10 в полость 8у, окажется равным количеству поступившего из капала РЖ через емкость 7 в полость 8х газа GS. Момепт равенства количеств газа G8y Gsx определяется усилителем 13 по отклонению давления Ру в полости 8у от уровня РО на величину б. При каждом срабатывании усилителя с О на 1, благодаря последовательности поочередному соединению канала РЗ с емкостью 7 и этой же емкости с полостью Sx, а полости 8у с капалом РО, вследствие вялости мембраны емкости 8, в полость 8х поступает из емкости 7 количество газа G8:,(P3-Ро)/Рв, где 1/7 - объем емкости 7, К - газовая постоянная ив - абсолютная температура. При полость 9у сообщается с каналом РО, и, вследствие вялости мембраны емкости 9, в полость 9.-с из канала Р через дроссель 10 поступает количество газа ,dt, G 9 0-1 где кю - проводимость дросселя 10; ti - момент времени; При Afi-длительность импульса Р(1. Р(0 полость 9у сообщается с каналом РЗ, а полость 8.-С - с каналом РО и газ из полости 9ж вытесняется в полость 8у. Одновременно в полость 8у из канала РХ через дроссель 10 поступает газ, так что общее количество газа Ggy в полости 8у к концу импульса Pi 0 составит G,y J ,dt, где А А/1+Д о - суммарная длительность импульса Р(1 и Р( 0. За время появления N импульсов Pt количества газа GaJ и Gs , прощедщего через полости 8х и 8у, окажутся равными Ga. 2N{P,- Р,) 1/, где Т . Входной сигнал РХ обычно поступает с выхода измерителя расхода и поэтому Px KQ, где К я Q - коэффициент пропорциональности и расход. Приравняв Gs и подставив Pj KQ, получим N a J Qd, а а,,/ дУК/У,(,-/.}. Ч Таким образом, показания Л счетчика 15 пропорциональны значепию интеграла от расхода за время Т работы иитегратора. Предмет изобретения Пневматический интегратор расхода, содержащий каналы входного сигнала и давления задания, усилитель, один из входов которого подключен к каналу пулевого уровня, счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу усилителя и входу импульсатора, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности устройства, в нем установлены турбулентный дроссель, пульсирующая емкость с размыкающими и замыкающими контактами и преобразователь давления в количество газа, выполненный в виде пульсирующей и регулируемой емкостей, вход которого подключен к рабочей полости пульсирующей емкости и через турбулентный дроссель - к каналу входного сигнала, управляющая полость пульсирующей емкости связана через размыкающие и замыкающие контакты с каналами давления задания и нулевого уровня, выход преобразователя подключен к другому входу усилителя, выход которого соединен с управляющими входами контактов преобразователя и пульсирующей емкости, причем выход импульсатора соединен с питающим входом усилителя.

РХ