Устройство для регулирования расхода Советский патент 1980 года по МПК G05D7/06 

Изобретение относится к автоматическим регуляторам расхода и может быть использовано в системах кондиционирования воздуха в летательных аппаратах, а также в различных промышленных установках для автоматического, регулирования расхода и давления воздуха, топлива и т.д.

Известна система регулирования подачи топлива для газотурбинного двигателя, содержащая последовательно соединенные задающее устройство, узел сравнения, регулирующий блок и исполнительный механизм, жестко связанный с регулирующим органом 1 .

Однако отсутствие цепи самонастройки в таком устройстве приводит к снижению точности при изменении дайления топлива в трубопроводе по сравнению с расчетной.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор расхода газа, состоящий из последовательно соединенных задающего устройства, узла сравнения, регулирующего блока, исполнительного механизма, жестко связанного с регулирующим органом, расположенным в мерном сечении

трубопровода, а также датчика расхода, расположенного в мерном сеченш трубопровода за регулирующим органом, и дифференциального датчика давления. Дифференцнпьный датчик давления используется для получения сигнала, определяющего расход газа 2.

Однако релейное изменекие коэффиадента усиления регулятора расхода в зависимости от величины давления за регулирующим органом позволяет повысить точность только в узком диапазоне рабочего режима регулятора расхода.

Для расширения диапазона регулирования и повыщения точности устройства для регулирования расхода жвдкости (газа) предлагаемое устройство, имеющее последовательно расположенные в трубопроводе регулирующий орган, связанный с регулирующим блоком через исполнительньп1 механизм, и датчик расхода, выходом связанн1э1Й с одким-входом блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом задающего блока, а 1акже дифференциальный датчик давления, содержит блок нелинейности и. блок умножения, выход которого, соединен со входом регулирующего блока, первый вход - с выходом блока сравнения, второй вход - с выходом блока нелинейности, вход которого .соединен с выходом дифференциального датчика давления. На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. Оно регулирующий орган J и датчик 2 расхода, расположенные в трубопроводе 3, регулирующий блок 4, испольнительный механизм 5, блок 6 сравнения, задающий блок 7 дифференциальный датчик 8 давления, содержа щий два чувствительнь1х элемента, причем элемент 9 расположен до регулирующего органа 1, а элемент 10 - после него, блок 11 нелинейности и блок 12 умножения. Устройство работает следующим образом. В трубопроводе 3 при помощи чувствительных элементов 9 и 10 дифференциального датчика 8 давления измеряется перепад давления АР вблизи регулирующего органа 1, изменяющего проходное сечение трубопровода 3. Дифференциальный датчик 8 давления вырабатывает сигнал постоянного тока, подаваемый на вход блока 11 нелинейности, который формирует сигнал самонастройки Uc gv , где KG - коэффициент передачи блока нелинейности. С блока 11 нелинейности сигнал Uc поступает на первый вход блока .12 умножения, а на второй вход этого блока с блока 6 сравн ния следует сигнал рассогласования AU, который является результатом суммирования двух сигналов: управляющего сигнала УЗ, вырабаты ваемого задающим блоком 7, и сигнала обратной связи Uoc) поступающего с датчика 2 расхода. На блоке Г2 умножения сигналы самонастро ки DC и рассогласования U перемножаются, и с выхода блока 12 снимается результирующий сигнал Up, поступающий на вход регулирующего блока 4. Регулирующий блок 4 формирует сигнал Up, воздействующий на исполнительный механизм 5. В зависимости от величины и полярности сигнала рассогласования AU на блоке сравнения 6 и, соответственно, на блоке 12 умножения исполнительный механизм 5, жестко связанный с регулирую1Щ1м органом 1, воздей ствует на него, изменяя проходное сечение 7 4 UFc трубопровода 3, что влечет за собой изменение расхода жидкости AQ в заданном диапазоне с высокой точностью регулирования. Снабжение устройства для регулирования расхода жидкости (газа), состоящего из последовательно соединенных задающего устройства, узла сравнения, регулирующего блока, исполнительного механизма, жестко связанного с регулирующим органом, расположенным в мерном сечении трубопровода, а также датчика расхода, расположенного в мерном сечении трубопровода за регулирующим органом, и дифференциального датчика давления, блоком умножения, включенным между выходом узла сравнения и входом регулирующего блока, и последовательно соединенным с ним блоком нелинейности позволяет расщирить диапазон ре гулирования и повысить точность устройства. Это обусловлено тем, что суммарный коэффициент передач) системы, равный произведению коэффициентов передачи всех входящих в систему элементов, при изменении давления в трубопроводе остается постоянньм в широком диапазоне регулирования. Формула изобретения Устройство для регулирования расхода, имеющее последовательно расположенные в трубопроводе регулирующий орган, связанный с регулирующим блоком через исполнительный механизм, и датчик расхода, выходом связанный с одним входом блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом задаюиего блока, а также дифференциальный датчик давления, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и повышения точности устройства, оно содержит блок нелинейности и блок умножения, выход которого соединен со входом регулирующего блока, первый вход - с выходом блока сравнения, второй вход - с выходом блока нелинейности, вход которого соединен с рыходом дифференциального датчика давления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 1470757, кл. G 3 R (G 05 D 9/02), опублик. 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № 363076, кл. G 05 D 7/06, 1972 (прототип).