Устройство для регулирования давления Советский патент 1980 года по МПК G05D16/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ

I

Изобретение относится к регулированию абсолютных воздушных давлений и может быть использовано при создании средств испытания и проверки мановакуумметров и датчиков давлений, преимущественно при разработке имитаторов воздущных давлений для исследования измерителей скорости воздушного потока и барометрической высоты.

Известны применяемые для этой цели следящие регуляторы давлений 1.

Наиболее близким по технической сущноста к предлагаемому является следящий регулятор давления, содержащий источзшки высокого и низкого давлений, выходной ресивер, подсоединенный к ним через первый и второй злектропневштические клапаны, с связаны, соответственно, прямой и инверсный выходы . компаратора с парафазным выходом, датчик давления, вход которого соо&цается с выходным ресивером, а выход подсое/щнен к одному из входов компаратора, другой вход которого, (яязан с источником управляющего сигна и 2.

Регулирование давления в выходном ресиве ре известного регулятора осуществляется путем

подсоединения к ресиверу либо источника высокого давления, либо источника низкого давления в зависимости от результата сравнения в компараторе управляющего сигнала с сигналом датчика Давления обратной связи. При подсоединении истошшка высокого давления воздух поступает от источника в ресивер, и давление в последнем повьоиается, при подсоединении источника низкого давления воздух вытекает из ресивера, давление в ресивере падает.Давле10ние в источнике высокого давления должно позтому превыщать самое высокое давление рабочего диапазона следящего регулятора; в источнике низкого давления оно должно быть меньше самого низкого давления рабочего ди15апазона.

Недостатком устройства является подсоединение источника высокого (низкого) давления к выходному ресиверу, когда в последнем низкое (высокое) давление, создает излищне боль20щие перепады давлеш{й (величина перепада того же порядка, что я весь диапазон изменения давлений регупяпфа), что может привести к снижению точносга нэ-за бросков давления и 37 перерегулирования, к трудно управляемым динамическим процессам при установлении давления, к неустойчивости регулирования. Интенсивное использование источников давления приводит к тому, что давление в источнике высокого давления падает, а в источнике низкого Давления - растет. Это заставляет повышать моЩjfltbctb источников высокого и imakofo давлений (увеличивать производительность насосов, объем аккзмуляторов давления), что экономически невыгодно. Цель изобретения - повышение экономичности и точности регулирования в широком диапазоне давлений. Поставленная цель достигается teM, что устройство содержит третий злектропневмоклапая, через который выходной ресивер связан с атмосферой,, элементы совпадения и,амплитудный дешифратор, вход которого соединен с вы ходом датчика давления, а каждый из трех выходов - с одним входом соответствующего элемента совпадения, другой вход которого под ключен к соответствуюшему выходу компаратора, причем вькоды элементов совпадения попарно связаны со входом соответствующего злектропневмоклапана. В области давлений ниже атмосферного, при сигналах датчика давления, не достигающих нижнего уровня срабатьшания двухуровневого амплитудного дешифратора, в качестве источника высокого давления используется атмосфера; в области давлений, близких к атмосферному, при сигналах датчика давления, принадлежащих интервалу между уровнями срабатывания дешифратора, используются как источник низкого давления, так и источник высокого давлёнияГ в области давлешй, превышающих атмосфер1ное, при сигналах датчика давления, 1г в6сх6дящих верхний уровень срабатьшания дешифратора, атмосфера используется в качестве источника низкого давления. I На чертеже приведена блок-схема устройства Устройство содержит злектропйевмоклапаны 1, 2 и 3, соединяющие источник 4 высокого давления, источник 5 низкого давле1шя и атмосферу с вькодным ресивером 6, связанного с входом датчика 7 давления обратной связи. С управляющими входами электропневмоклапанов 1-3 соединены выходы двухвходовых элементов 8-13 совпадения. Двухуровневый амплитудный дешифратор 14 с тремя выходами Лвя9зн входом с выходом датчика 7. вь1ход деишфратора 14 соединен с пер1вь Ш вхбдами элементов 8 и М совпадения, второй выход - с первыми входами элементов 9 и 12 совпадения, а третий выход - с первыми входами элементов 10 и 13 совпадения. входы элементов 8, 9 и 10 совпадения соединены с прямым вьгходом компаратора 15, вторые входы элементов 11, 12 и 13 совпадения с инверсньш вькодом компаратора 15. Первый вход компаратора 15 связан с выг ходом датчика 7 обратной связи. На второй вход компаратора 15 подается сигнал управления U от источника 16 управляющего сигнала. Устройство работает следующим образом. Датчик 7 давления измеряет давление воздуха в выходном ресивере 6. Выходной сигнал датчика, пропорциональный измеренному давлению, в KOMnaJiaTope 15 сравнивается с сигналом управления/ Поступающим от источника 16 управляющего сигнала.Если сигнал управления превышает сигнал датчика, на прямом выходе компаратора появляется логическая единица, в противном случае, на этом выходе появляется логический нуль. С прямого выхода компаратора 15 логическая переменная попадает на входы злементов 8, 9 и 10 совпадения, и, следовательно, может воздействовать на электропневмоклапамы 1 или 3. С инверсного выхода компаратора 15 логическая переменная попадает на элементы 11, 12 и 13 совпадения и, следовательно, может воздействовать на электропневмоклапаны 3 и 2. Если выходной сигнал датчика 7 обратной связи ниже нижнего уровня двухуровневого амплитудного дешифратора 14, что соответствует давлению в выходном ресивере 6 (ниже атмосферного), то логическая единица появляется на его третьем выходе, и компаратор 15 получает возможность через элементы 10 и 13 совпадения попеременно включать электропневмоклапаны 3 и 2, подсоединяя к ресиверу 6 в качестве источника высокого давления атмосферу либо источник 5 низкого давления. Если выходной сигнал датчика 7 принадлежит интервалу между нижним и верХ1тм уровнями двухуровневого дешифрато ра 14, что соответствует даВлению в ресивере 6, близкому к атмосферному, то логическая единица возникает на втором выходе дешифратора, и компаратор 15 через элементы 9 и 12 совпадения попеременно включает злектропневмоклапань I и 2, подсоедашяя к выходному решверу то источник 4 высокого давления, то источник 5 низкого давления в зависимости от соотяощенйя между выходным сигналом датчика 7 и сигналом управлеши. и Если выходной сигнал датчика 7 обратной связи больше верхнего уровня двухуровневого дешифратора 14, что соответствует давлению в ресивере 6 (выше атмосферного), то лагаческая единица появляется на первом выходе дешифратора, и компаратор 15 через элементы 8 и 12 совпадения попере1«юнно включает электропневмоклапаны 1 и 3, подсоединяя к ресиверу б то источник 4 высокого давления, то в качестве ясточаика низкого давления - атмосферу.

Таким образом, при регулировании величины давления воздуха в выходном ресивере 6 источники 4 и 5 высокого и низкого давлений используются не постоянно, а лишь при определенных значениях этого давления, определиемых нижним и верхним уровнями двухуровневого дешифратора. Благодаря этому расходование ресурсов источников давления происходит экономнее. Перепад давления, под которым воздух поступает от источника высокого давления или из атмосферы в ресквер, а также истекает из ресивера в атмосферу или в источник низкого давления в предлагаемом регуляторе меньше полного диапазона регулирования давления в ресивере 6 и, следовательно, меньше, чем в известных регуляторах абсолютного давления, благодаря чему уменьшается погреишость перерегулирования и процесс регулирования становится устойчивее.

Формула изобретения

Устройство для регулирования давления, содержащее источники низкого и высокого давлений, через первый и второй злектропневмоклапаны подключенные к выходному ресиверу с датчиком давления, выход которого соединен с одним входом компаратора, другой вход которого связан с источником управляющего сигнала, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения экономичности и точности, устройство содержит третий электропневмоклапан, через который выходной ресивер связан с атмосферой, элементы совпадения и амплитудный дешифратор, вход которого соединен с выходом датчика давления, а каждый из трех выходов - с одним входом соответствующего элемента совпадения, другой вход которого подклю юн к соответствующему выходу компаратора, причем выходы элементов совпадения попарно связаны со входом соответствующего электропн вмоклапана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США, № 3548632, кл. 73-4,

опублик. 1968.

2. Рекламный листок фирмы ция, Servo pressure Generofors Ref, 12215 (прототнп).