Индикатор отказа пневматического
ОПИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
297979
Сента Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт, свидетельства №
Заявлено 05.Vill.1968 (№ 1262387/18-24) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 11.111.1071. Бюллетень № 10
Дата опубликования описания 10Х.1971
МПК 6 08h 21/00
G 05b 9/04
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 620.17(088.8) и I
Авторы изобретения
В. П. Кузин и Г. Ф. Медведев
Заявитель
ИНДИКАТОР ОТКАЗА ПНЕВМАТИЧЕСКОГО
ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРАЛЬНОГО
РЕГУЛИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА где
30
Изобретение относится к области автоматического регулирования технологических процессов химической, нефтехимической и других отраслей промышленности, где широко применяются пневматические пропорционально-интегральные регулирующие устройства. Оно найдет применение для установления фактов отказа регулирующего устройства в системе автоматического регулирования, который может привести к нарушению технологического процесса, а иногда и к аварии.
Устройства индикации отказов известны.
Они содержат узел контроля и сигнализации.
Однако они до настоящего времени не применялись для установления факта отказа ПИ-регуляторов системы автоматического регулирования.
В предложенном устройстве выходной сигнал регулятора подвергается обратному преобразованию (в соответствии с законом реального дифференцирующего звена) и на усилителе с большим коэффициентом усиления сравнивается результат этого преобразования с сигналом ошибки регулятора, Узел измерения устройства содержит сумматор, одна из положительных камер которого соединена с выходом контролируемого устройства, который через дроссель и емкость подключен к отрицательной камере, другая положительная камера сумматора соединена с задатчиком узла измерения, выход сумматора которого подключен параллельно выходу задатчика к управляющим камерам первого мембранного блока, передающего усилие на
5 одно из плеч рычага, примененного в качестве выходного звена узла измерения, причем другое плечо рычага связано со вторым мембранным блоком, к управляющим камерам которого подключены входные каналы контролируе10 мого устройства.
Такое выполнение индикатора отказа ПИрегулятора позволяет повысить надежность систем автоматического регулирования.
Как известно, пневматическое пропорцио15 нально-интегральное регулирующее устройство предназначено для обработки пропорционально-интегрального закона регулирования т б
2Р Р = К Р вЂ” Р + — (P, — P)dt +PÄ (1)
Т„ о
Р— выходной пневматический сигнал регулирующего устройства;
Р, и Р2 — выходные пневматические сигналы регулирующего устройства (текущее и заданное значения регулируемой величины);
Р, — постоянное давление воздуха («контрольная точка»);
297979
К и ҄— постоянные коэффициенты-параметры настройки регулирующего устройства.
Схема индикатора отказа пропорциональноинтегрального регулирующего устройства приведена на чертеже.
Она состоит из измерительного I и сигнального О узлов.
B измерительный узел I входят пневматический сумматор 1, емкость 2, переменный дроссель 8, мембранные блоки 4 и 5, задатчик
6 и рычаг 7 с точкой опоры О. Сигнал Рз на выходе сумматора связан с выходным сигналом Р регулирующего устройства и постоянным сигналом Р, от задатчика следующим образом: (2) где s — переменная Лапласа; постоянная Т зависит от степени открытия дросселя 8.
При настройке индикатора отказа вращением рукоятки дросселя следует установить
T = Т„. Тогда из выражений (2) и (1) найдем — цт„
Pa = К(Р— Pa) + Р, + Po . (З)
Когда с момента включения индикатора пройдет время, большее ЗТ„, последнее слагаемое в формуле (3) практически станет равным нулю.
Итак, при нормальной работе регулирующего устройства сигнал Рз зависит от входных сигналов регулирующего устройства следующим образом:
3 К(Р1 Р2) + Рп (4)
Постоянный сигнал Р, водится в сумматор 1 от задатчика для того, чтобы обеспечить положительное значение сигнала Рз.
B блоки 4 и 5 подаются соответственно давления Pi, Р и Рз, Р„. Плечи ОЛ и ОВ рычага
7 выбираются так, чтобы
ОА
ОВ
Из уравнений равновесия рычага 7 следует, что его угол поворота
3 К(1 Р2) РП
=Р (С„+ (2С + С„)К )OB где угол ср отсчитывается от того положения рычага 7, которое он занимает при выполнении равенства (4);
F — разность эффективных площадей
5 большой и малой мембран в мембранных блоках;
С„и С вЂ” жесткость мембран и пружин 8 соответственно.
10 Таким образом, угол поворота рычага 7 пропорционален величине нарушения зависимости (4). При отказе регулирующего устройства зависимость (4) нарушается и угол поворота рычага 7 превышает заданное значе15 ние ср .
Итак, отказ регулирующего устройства оонаруживается по наступлению события
1ср1) 1срз I
Для сигнализации об отказе в индикаторе имеется сигнальный узел 11, который на чертеже изображен с электрическим выходом.
При отказе регулирующего устройства рычаг
25 7 замыкает контакты 9 сигнального узла, что является сигналом об отказе. Узел может быть выполнен и с помощью пневмосредств.
25 Предмет изобретения
Индикатор отказа пневматического пропорционально-интегрального регулирующего устройства, содержащий узлы измерения и сиг30 нализации, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности системы автоматического регулирования, выходной канал пропорционально-интегрального регулирующего устройства соединен с одной из положительЗ5 ных камер сумматора узла измерения и через дроссель и емкость с его отрицательной камерой, другая положительная камера сумматора соединена с задатчиком узла измерения, выход которого подключен параллельно выходу
40 сумматора к управляющим камерам первого мембранного блока, связанного с одним из плеч рычага, другое плечо которого связано со вторым мембранным блоком, к управляющим камерам которого подключены входные кана45 лы пропорционально-интегрального регулирующего устройства.
297979
Составитель О. В. Поваго
Техред Л. Л. Евдонов Корректор Т. А. Китаева
Редактор Л. А. Утехина
Заказ 1157/12 Изд. № 501 Тираж 473 Подписное
БНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
