Устройство для регулирования расхода жидкости Советский патент 1980 года по МПК G05D7/00 

На. чертеже представлена блок-схема устройства для регулирования расхода жидкостей.

Устройство содержит установленный в трубопроводе / расходомер 2 с импульсным выходом, соединенным с сигнальным входом синхронизатора 3, первый и второй элементы задержки 4 и 4, последовательно соединенные счетчик 5 импульсов, блок 6 памяти, формирователь 7 управляющего сигнала, исполнительный орган 8, встроенный в трубопровод }. Устройство содержит также блок 9 задания и генератор 10 импульсов, выход которого соединен со входом упомянутого блока. Выход генератора 10 импульсов соединен дополнительно с синхронизирующим входом синхронизатора 3. Выход синхронизатора 3 соединен через первый элемент задержки 4 с блоком 5 памяти, а через последовательно соединенные первый и второй элементы задержки 4 и 4 - со счетчиком 5. Выход счетчика 5 дополнительно соединен с запрещающим входом блока 9 задания.

В качестве счетчика 5 импульсов должен быть использован последовательный счетчик импульсов. В качестве формирователя 7 может быть применен операционный Зсилитель с двумя входными сопротивлениями совместно с двумя источниками разнополярных напряжений и двумя противофазноуправляемыми коммутационными элементалш, и С-цепью в цепи его прямой передачи. В качестве блока 9 может быть применен бинарный линеализированный умножитель.

Устройство работает следующим образом.Блок 9, возбуждаемый генератором 10, выдает последовательность импульсов равномерной частоты, величина которой пропорциональна уставке задания расхода. Максимальное значение этой частоты равно максимальному значению частоты следования импульсов с расходомера 2, умноженному на 2, где п - разрядность счетчяка 5.

На выходе синхронизатора 3 импульсы появляются в моменты появления импульсов с выхода блока 10 на его синхронизирующем входе. Причиной появления импульсов на выходе синхронизатора 3 являются импульсы, появляющиеся на его сигнальном входе с расходомера 2.

Импульсы с синхронизатора 3 задерживаются во времени элементами 4 и 4. Импульс с элемента 4 воздействует первый на вход управления блока 6, который запоминает в этот момент состояние последнего разряда последовательного счетчика 5 по своему второму сигнальному входу. Импульс с элемента 4, задержанный во времени относительно импульса с элемента 4, сбрасывает в ноль последовательный счетчик 5. С момента сброса в ноль последонательного счетчика 5 он начинает заполняться импульсами с блока 9. Если в момент прихода второго импульса с элемента 4, т. е. через период частоты следования импульсов с расходомера 2, на первый вход блока 6 состояние последнего разряда, по-, следовательного счетчика 5 не изменилось, то элемент 6 запомнит состояние логического «О. Если в момент прихода второго HMoyiibca состояние последнего разряда изменилось, т. е. в последовательном счетчике 5 записалось число 2, то блок 6 запомнит состояние логической «1. Одновременно изменение состояния последнего разряда последовательного счетчика 5 блокирует выдачу импульсов блоком 9, чтобы не допустить повторного заполнения этого счетчика относительно малых значениях частоты следования импульсов с расходомера 2.

1/1мйульс с элемента 4, задержанный во времени относительно импульса с элемента 4, сбрасывает в ноль последовательный счетчик 5 и т.- д. Цикл сравнения частот следования импульсов с блока 9 и расходомера 2 повторяется каждый период следования импульсов с расходомера 2.

По сигналу с блока 6 формирователь 7 вырабатывает управляющий исполнительным органом 8 сигнал. Воздействие этого

сигнала должно быть .сфазировано таким образом, чтобы уменьщить рассогласование в значениях отработки периода следования импульсов с расходомера 2 и задания - периода, равного периоду следования импульсов с блока 9, умноженного на 2.

Хотя сравниваются периоды, регулирование ведется по частоте, поскольку изменение частоты следования импульсов с блока 9 вызывает пропорциональное изменение

частоты следования импульсов с расходомеря 2. Причем информация об ошибке рассогласования (а не интеграле этой ошибки) вырабатывается каждый период, т. е. идет управление по текущему мгновенному значению частоты следования импульсов с расходомера 2.

Этим достигается высокое качество регулирования, поскольку информация с расходомера 2 используется с максимально

возможным темпом.

Точность сравнения задания и отработки определяется разрядностью счетчика 5. При использовании в устройстве элементов с высоким быстродействием эта разрядность

может быть выбрана весьма большой, т. е. будет достигнута высокая точность сравнения. Причем поскольку для сравнения используются цифровые логические элементы, стабильность сравнения будет соответствовать характеристике цифрового устройства.

Ф о р. м у л а изобретения

Устройство для регулирования расхода жидкости, содержащее расходомер, последовательно соединенные генератор импульсов, блок задания и сч-етчик :импульсов, а также последовательно соединенные формирователь управляющего сигнала и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности устройства, оно содержит блок памяти и последовательно соединенные синхронизатор, первый элемент задержки и второй элемент задержки, причем первый вход сиихроннзатора подключен к выходу расходомера, а второй вход - к выходу генератора импульсов, выход первого элемента задержки соединен с первым входом блока памяти.

второй вход которого соединен с выходом счетчика импульсов и со вторым входом блока задания, а выход - со входом формирователя управляющего сигнала, выход второго элемента задержки подключен ко второму входу счетчика импульсов.

Источники ичформации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 373705, кл. G 05 D 11/13,1970.

2.Авторское свидетельство СССР 458811, кл. G 05 В 11/16, 1972 (прототип) .