Устройство для управления параметрами газовой среды Советский патент 1980 года по МПК G05D16/20 

, . Изобретение относится к области автоматики, в частности, к устройствам для управления параметрами газовой среды в проточных системах и может найти применение в газовых тормозах, двигателях тарке для моделирования физических услови при экспериментал;ьной обработке или испытании на прочность и надежность конструкций,лредназначенных для работы с различными газами, в том числе агрессивными и дорогостоящими. Известно устройство для автоматического регулирования физических параметров газовой среды, содержащие газосбор ник, рабочую камеру, регулирующие органы и блок управления DJ . Недостатком данного устройства является отсутствие возможности воспрс изводить в широких пределах в проточной камере одновременно, независимые законы давления и температуры газовой среды. Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению является устройство для управления параметрами газовой среды, содержащее последовательно соединенные газосборник, первый регул1фующий орган, проточную камеру, ограничительную диафрагму и рабочую камеру, управляющий вход первого регулирую-: щего органа подключен к выходу первого блока управления и входу второго блока управления, другие входы которого подключены к выходам блока задания и входам nefiBoro блока управления, а выход - ко входу второго регулирующего органа Г23 . Однако такое устройство позволяет реализовать ограниченный класс законов регулирования параметрами газовой среды в проточной полости. Так, например, из известный уравнений тепломеханики следует, что реализация законов , т.-L ССииГ1 ЭСиД-1Л ОСЗА.УЛ.ЧУ rTV И ограничивается условием } Q-V,. реализация законов 0 X-JT- irtPi ..Ot Щ 0-условибм IgfbV 0-условием . , реализа 70 ции законов oft 0 и lNtQ7T-/Tr3 условием -А Р Q (Йт) n/LL-A.JP к-т|Тг) т d-t Крометого, наличие в указанном уст ройстве двух выходов из проточной камеры ( выхода в рабочую камеру и выхода ко второму регулирующему органу) требует достаточного для обеспечения необходимых расходов запаса рабочего газа в магистрали высокого давлетя. Целью изобретения является расшире ние рабочего диапазона устройства. - Поставленная цель достигается тем, что в устройстве второй регулирующий орган выполнен в виде размещенного в проточной камере порщня, связанного с йстГойИйтёпЫШм органом, вход которого по к/почен к выходу второго блока управления. . . На-чертеже представлена структурная схема устройства для управления параметрами состояния газовой среды.. Устройство содержит газосборник 1, выход которого через первый регулируго ший орган 2, проточную камеру 3 и ргранш-штельную диафрагму 4 подключен 7 14 К рабочей камере 5. Поршень б, являю-, щийся вторым регулирующим органом, через шток 7 подключен к выходу исполнительного органа 8. Первый и второй выходы блока задания программы изменеййя температуры и давления газа 9 параллельно подключены к первым и вторым входам блоков управления Ю и 11. Выход первого блока управления 10 параллельно подключен ко входу регулирующего органа 2 и к третьему входу второго блока управления 11, выход которого подключен ко входу исполнительного органа 8. Устройство работает следующим 6бразом.. .1 Блок задания программы 9 выдает сигналы Vp(t) и V(t) ,эквивалентные соответственно переменным значениям давления и температуры Т ( ) газовой среды, которые необходимо реализовать в проточной камере 3. Эти сипналы поступают синхронно на вход блока управления 10, формирующего сигнал Vj,(-b) в соответствиис алгоритмом изменения площади открытия регулирующего органа 2

И на вход блока управления 11, которьЖ совместно с сигналами NlpC-t , (.f) и сигналим VP -t , поступающим с вы-.

хода блока управления Ю, формирует сигнал управления координатой поршня 6 по алгоритму

JL IV-j 3 : -...-.41Jli

а-ь т a-t

Управляющие сигналы ( t )N ( -t ), изменяющиеся во времени в зависимости от задающих сигналов Мр {«Л:, ) и -M.(.-tX подаются соответственно на вход регулирующего Органа 2 и через исполнительный орган. 8, на поршень 6, обеспечивая тем самым в канддый момент време Ш1 требуемую площадь открытия регулирующего органа 2 и коордидату порщня 6, а, значит, и требуемые подачу газовой среды из газосборника 1 в проточную камеру 3 или выпуск газовой среды из проточной камеры 3 в газосВорйик 1 .и объем проточной камеры 3. Из точной камеры 3 газовая среда без изменения упомянутых параметров поступает в рабочую камеру 5.

В выраженных для алгоритмов управления и законов регулирования принято: F ( t ) - площадь открытия регулирующего органа 2; %.( i ) - координата порщня 6; f,,- пропускная площадь ограничительной диафрагмы 4; -t - врбмя р t TT ДзапГение и температура газа в газосбор нике Ij 5,- площадь поршня 6; - скорость { } порщня и N«0

- соответственно текущий и начальный объем проточной камеры 3; и Y газодинамические функции; R и К . газовая йбстоянная и показатель адиабаты; , .

гк-у 1Ч

)l

Использование предлагаемого устройства обеспечивает, в сравнении о существующими, расширение диапазонов регулирования параметрами газовой среды в проточной полости. Так, например, законы 4v О и -дт- О реализуются При atd-fc ,р Y dp

любых значениях законы г О - при лю№1х 4L 7 о и т.д. Изоб ретение позволяет уменьшить расход рабочего газа, так как в устройстве необходимо обеспечить Требуемый расход только в рабочуй) камеру.

Формула изобретения

Устройство для управления параметрами газовой среды, содержащее последовательно соединенные газосборник, первый регулирующий орган, проточную камеру, ограничительную диафрагму и рабо ,чую камеру, управляющий вход первого

:регулирующего органа подключен к выходу первого блока управления и входу блока управления, другие входы которого подсоед1швШ:.г к выходам блока задания и входам первогЬ блока управле- , ния, а вЬгход - ко входу второго регулирующего органа, отлич а ющее ся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона устройства, в нем второй регулирующий орган выполнен в ввде размещённого в проточной камере порщня, связанного с исполн1й;тельнь1М органом, вход которого подключен к вьгходу второго блока управления.

15

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское сввдетельство СССР №319930, кл. G 05D 16/20, 1971.

|ЖЬ-{

г