Устройство для стабилизации давления воздуха Советский патент 1977 года по МПК G05D16/02 G05B11/50 

1

Изобретение относится к регулированию давления газа и может быть использовано для питания сжатым воздухом пневматическ приборов размерного контроля.

Известно устройство, в котором воздух высокого давления на сети, пройдя через золотниковый клапан усилителя мощности, попадает в выходную камеру более низкого давления, ограниченную гибкой мембраной, на1которую действует регулируемая пружина входной камеры усилителя мощности.

Известно также устройство для стабилизации давления воздуха, содержащее усилитель мощности с отрицательной обратной связью, на выходе которого включена межсоттловая камера, элемент сравнения с делителем, включенный по схеме суммирования, два задатчика, один из которых соединен с положительными камерами элемента сравнения, а другой - с соплом питания

элемента сравнения, каналы питания усилителя мощности и задатчйков соединены со входом устройства.

Однако у известных устройств низка то ность стабилизации давления.

Целью изобретения является устранение отмеченного недостатка.

Это достигается тем, что в устройстве установлены дополнительный элемент сравнения, включенный по схеме суммирования делитель и дроссельный сумматор, причем сопло питания и положительные камеры дополнительного элемента сравнения соединены соответственно с соплом питания и. положительными камерами основного элемента сравнения, основной делитель связан с межсоплбвой камерой, отрицательная камера дополнительного элемента сравнения через дополнительный делитель соединена со входом устройства, входы дроссельного сумматора подключены к выходам элементов сравнения, а выход - ко входной камере усилителя мощности.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит усилитель мощности, состоящий из золотникового клапана 1, мембранного блока 2 усилителя на дросселях 3, 4 и герметичной входной камеры 5 с мембраной 6 и пружиной 7.

В устройстве имеется элемент 8 сравнения, включенный по схеме сумматора и снабженный делителем с дросселями 9, 10,а также дополнительный элемент 11 сравнения, снабженный дополнительным делителем с дросселями 12, 13.

В устройстве предусмотрены задатчики 14 и 15 давления, сумматор 16 и межсопловая камера 17 пневматического контрольно-измерительного прибора.,

Устройство работает следующим образом.

Воздух из сети проходит через клапан 1 под мембранный блок и через дроссели 3 на выход 5 стройства, а также через делитель с дросселями 12, 13 - на вход элемента 11 сравнения.

Одновременно сетевой воздух поступает в задатчик 14 для установки эталонного уровня давления РзаЗ и в задатчик 15 для питания элемента 11.

Задатчик 14 может быть выполнен из трех элементов; маломощного задатчика мод. П 23 Д,3 маломощного повторителя со сдвигом мод. П 2П.2 и мощного повторителя мод. П 2П.7 (УСОППА).

При этом для обеспечения высокой точности (несколько мм, вод. ст.) поддержания эталонного уровня давления маломощньтй задатчик питается от давления на выходе устройства через повторитель со сдвигом, который создает перепад давления 0,15 кг/см необходимый для нормальной работы маломощного задатчика.

Задатчик 15 выполнен, например, из маломощного задатчика мод. П23 ДЗ и мощного повторителя мод. П2П.7.

Из межсопловой камеры 17 прибора давление поступает в делитель с дросселями 9 10 и далее на вход элемента 8 сравнения.

С выходов элементов 8 и 11 сравнения сигналы, пропорциональные разности Р,(,, Рзавпоступают в сумматор 16, а из

него - в герметичную входную камеру 5 усилителя мощности.

Эталонный уровень давления устанавливается задатчиком 14 таким образом, чтобы Pg 0,5 РВЫЧ .

Регулируемые дроссели 9 и 12 настраиваются таким образом, чтобы осуществлялась требуемая коррекция наибольшего возможного изменения выходного давления Р вследствие изменения соответственно расхода воздуха на выходе устройства и сетевого давления.

При увеличении расхода воздуха в конт рольно - измерительном приборе давление в межсопловой камере 17 прибора уменьщается.

В результате этого мембравный блок элемента сравнения 8 перемещается вниз, вызывая увеличение давления Р на выходе сумматора.

Это давление, поступаюшее в камеру 5, перемещает мембрану 6 вниз, что вызывает увеличение давления Р;цы.

Давление на выходе будет возрастать на величину, пропорциональную уменынению давления в межсопловой камере 17 прибора и установленную дросселем 9 таким образом, чтобы вьфовнять выходное давление до его прежнего значения.

При уменьщении давления сети, и, следовательно, падении давления на выходе, мембранный блок элемента 11 сравнения перемещается, вызывая увеличение давления Рдх на выходе сумматора 16.

Это давление поступает в камеру 5 и перемещает мембрану 6 вниз, вследствие чего давление на выходе устройства возрастает.

Это давление возрастает на величину, пропорциональную падению давления сети и установленную дросселем 12 таким образом чтобы выровнять выходное давление до его прежнего значения.

В случае уменьшения расхода воздуха в приборе или возрастания давления сети, коррекция величины Pjj,,j происходит аналогичноописанному..

Благодаря тому, что регулирование выхоного давления производится не по самой величине его отклонения от заданного значени а по возмущениям, вызывакщим это отклонение, устройство не склонно к автоколебаниям.

Это обстоятельство позволяет посредством регулировки дросселей 9 и 12 уменьшить погрешность стабилизации давления воздуха и тем самым существенно повысить точность измерительных устройств.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации давления воздуха, содержащее усилитель мощности с отрицательной обратной связью, на выходе которого включена межсопловая камера, элемент сравнения с делителем, включенный по схеме суммирования, два задатчика, одан из которых соединен с положительными камерами элемента сравнения, а другой - с соплом питания элемента сравнения, в:аналы питания усилителя мощности и задатчиком соединены со входом устройства, отличающееся тем, что, с делью повышения точности устройства, в нем установлены

дополнительный элемент сравнения, включенный по схеме суммирования делитель и дроссельный сумматор, причем сопло питания и положительные камеры дополнительного элемента сравнения соединены соответственно с соплом питания и положительными камерами основного элемента сравнения, основной

делитель связан с межсопловой камерой, отрицательная камера дополнительного элемента сравнения через дополнительный делитель соединена с входом устройства, входы дроссельного сумматора подключены к выходам элементов сравнения, а выход - ко входной камере усилителя мощности.