Регулятор расхода

Полезная модель относится к автоматике, а именно к средствам автоматического измерения и регулирования расхода рабочей жидкости в гидравлических системах.

Использование полезной модели расширяет функциональные возможности регулятора расхода.

Регулятор расхода включает дроссель 1, состоящий из корпуса, в котором выполнен канал 2, связанный с входным 3 и выходным 4 патрубками, и плунжера 5, привод плунжера, выполненный в виде шагового электродвигателя 6, датчики давления 7 и 8, расположенные, соответственно, на патрубках 3 и 4 до и после дросселя, блок управления, измерения и обработки информации 9, содержащий решающее устройство 10, счетчик 11, память 12 и дисплея 13. Входы блока 9 соединены с выходами датчиков 7 и 8, первый выход подключен к шаговому электродвигателю 6, а ко второму выходу блока 9 подсоединен радиомодем 14. Входной патрубок 3 соединен с регулируемой гидросистемой, а выходной патрубок 4 подсоединен к нагрузке.

1 илл.

Полезная модель относится к области автоматики, а именно к средствам автоматического измерения и регулирования расхода рабочей жидкости в гидравлических системах.

Широко распространенным типом регуляторов расхода является дроссель - расходомер, в котором функции регулирования и измерения потока жидкости объединены в одном узле. В качестве косвенной характеристики расхода принимается площадь регулируемой проходной щели дросселя при заданном перепаде давления, которая оценивается по величине линейного или углового перемещения шпинделя с ручным приводом, перекрывающего проходную щель (патент РФ 2085855, МПК6 G01F 1/34, 1997 г.). Известный регулятор расхода имеет простую конструкцию, но характеризуются невысокой точностью регулирования расхода и отсутствием режима автоматического регулирования.

В качестве прототипа заявляемого технического решения выбран регулятор расхода, включающий дроссель, выполненный в виде корпуса, снабженного каналом, в котором размещен с возможностью перемещения по каналу плунжер, при этом дроссель подсоединен посредством входного и выходного патрубков к гидромагистрали; привод плунжера, выполненный в виде шагового электродвигателя, который связан своим входом управления с первым выходом блока управления, измерения и обработки данных; датчики давления, расположенные в гидромагистрали до и после дросселя и подключенные к первому и второму входам блока управления, измерения и обработки данных (патент РФ 36053, МПК7 G05D 3/00, 2004 г.).

Недостатком известного регулятора расхода являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием средств оперативной передачи данных о расходе удаленным потребителям, например, на центральный сервер сбора данных или диспетчерский пункт.

Задача, решаемая полезной моделью - расширение функциональных возможностей регулятора расхода.

Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, заключается в обеспечении возможности оперативной передачи данных о расходе регулируемой среды - рабочей жидкости - удаленным потребителям, например, на центральный сервер сбора данных или диспетчерский пункт.

Указанный технический результат достигается тем, что регулятор расхода, включающий дроссель, выполненный в виде корпуса, снабженного каналом, в котором размещен с возможностью перемещения по каналу плунжер, при этом дроссель подсоединен посредством входного и выходного патрубков к гидромагистрали; привод плунжера, выполненный в виде шагового электродвигателя, который связан своим входом управления с первым выходом блока управления, измерения и обработки данных; датчики давления, расположенные в гидромагистрали до и после дросселя и подключенные к первому и второму входам блока управления, измерения и обработки данных, снабжен радиомодемом, подключенным ко второму выходу блока управления, измерения и обработки данных.

Полезная модель иллюстрируется чертежом. На фиг.1 схематически изображен регулятор расхода.

Регулятор расхода включает дроссель 1, состоящий из корпуса, в котором выполнен канал 2, связанный с входным патрубком 3 и выходным патрубком 4, и плунжера 5, имеющего возможность перемещения по каналу 2. Привод плунжера 5 выполнен в виде шагового электродвигателя 6. До и после дросселя 1, на патрубках 3 и 4 размещены, соответственно, датчики давления 7 и 8. Регулятор расхода также включает блок управления, измерения и обработки данных 9, который содержит решающее устройство 10, счетчик 11, память 12 и дисплей 13. Первый и второй входы счетчика 11, являющиеся первым и вторым входами блока 9, соединены с выходами датчиков 7 и 8, третий вход счетчика 11 подключен к первому выходу памяти 12, первый выход счетчика 11 связан с первым входом решающего устройства 10, второй вход которого соединен со вторым выходом памяти 12. Выход решающего устройства 10, являющийся первым выходом блока 9, подключен к входу управления шагового электродвигателя 6, второй выход счетчика 11, являющийся вторым выходом блока 9, подключен к радиомодему 14, а третий выход счетчика 11 связан с дисплеем 13.

Входной патрубок 3 соединен с регулируемой гидросистемой, а выходной патрубок 4 подсоединен к нагрузке.

Предлагаемый регулятор расхода работает следующим образом. Экспериментальным путем определяется проходное сечение щели, образованной в результате частичного перекрытия канала 2 рабочей кромкой плунжера 5 для различных положений плунжера 5 вдоль оси канала 2. Полученные данные заносятся в память 12 блока 9.

Входящий через патрубок 3 поток жидкости попадает в канал 2. Решающее устройство 10 в соответствии с заданным расходом вырабатывает сигнал, управляющий углом поворота шагового электродвигателя 6 и, соответственно - перемещением плунжера 5 в канале 2, в результате чего формируется щель с требуемым проходным сечением. Дросселированный поток жидкости через патрубок 4 поступает в нагрузку.

На первый и второй входы блока 9 поступает дифференциальный сигнал давления Р=Р₂-P₁, где P₁ и Р ₂ - величины давления, измеряемые, соответственно, датчиками 7 и 8. По величине ДР и заданному размеру проходного сечения щели счетчик 11 определяет фактический расход жидкости и сравнивает его с заданным расходом. Если фактический расход отличается от заданного расхода, решающее устройство 10 в соответствии с хранящейся в памяти 12 информацией вырабатывает сигнал ошибки корректирующий выходной сигнал шагового электродвигателя 6 и, как следствие - перемещение плунжера 5, проходное сечение щели и, соответственно, расход жидкости. Величина фактического расхода отображается на экране дисплея 13. Одновременно со второго выхода счетчика 11 информация о текущем расходе поступает на радиомодем 14, который оперативно передает указанную информацию по радиоканалу в режиме реального времени удаленным потребителям, например, на центральный сервер сбора данных или диспетчерский пункт.

Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволяет расширить функциональные возможности регулятора расхода и повысить степень его автоматизации.

Кроме того, применение заявляемой полезной модели позволяет осуществлять в режиме реального времени на центральном сервере сбора данных или диспетчерском пункте мониторинг расхода рабочей жидкости в гидравлической системе.

Регулятор расхода, включающий дроссель, выполненный в виде корпуса, снабженного каналом, в котором размещен с возможностью перемещения по каналу плунжер, при этом дроссель подсоединен посредством входного и выходного патрубков к гидромагистрали; привод плунжера, выполненный в виде шагового электродвигателя, который связан своим входом управления с первым выходом блока управления, измерения и обработки данных; датчики давления, расположенные в гидромагистрали до и после дросселя и подключенные к первому и второму входам блока управления, измерения и обработки данных, отличающийся тем, что он снабжен радиомодемом, подключенным ко второму выходу блока управления, измерения и обработки данных.