Пневматический интегратор расхода
ест< оюз л
gyT1 j,: ..".- т .ХИИЧ :СЫА% ли иа ЬА
О И Е 404094
Союз Советских
Социапистических
Республик
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 17.Xll 1971 (№ 1725711/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 26.Х.1973. Бюллетень № 43
Дата опубликования описания 20.Ш.1974
M. Кл. G 06g 5/00
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий
УДК 621-525 (088.8) Автор изобретения
А. Л. Колойденко
Заявитель
ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИНТЕГРАТОР РАСХОДА
Изобретение относится к пневматическим вычислительным устройствам и может быть использовано при решении задач по автоматизации технологических процессов в химической, нефтяной и других отраслях промышленности.
Известен пневматический интегратор расхода, содержащий канал входного сигнала и давления задания, усилитель, один из входов которого подключен к каналу нулевого уровня, счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу усилителя и входу импульсатора. Однако этот интегратор отличается громоздкостью и сложностью, невысокой надежностью вследствие применения пульсирующих сопротивлений и ограниченной точностью, обусловленной использованием приближенного уравнения, поочередностью интегрирования и т. д.
Предлагаемый интегратор отличается от известного тем, что в нем установлены турбулентный дроссель, пульсирующая емкость с размыкающими и замыкающими контактами и преобразователь давления в количество газа, выполненный на базе пульсирующей и регулируемой емкостей, вход которого подключен к рабочей полости пульсирующей емкости и через турбулентный дроссель — к каналу входного сигнала, управляющая полость пульсирующей емкости связана через размыкающие и замыкающие контакты с каналами давления задания и нулевого уровня, выход преобразователя подключен к другому входу
5 усилителя, выход которого соединен с управляющими входами контактов преобразователя и пульсирующей емкости, причем выход импульсатора соединен с питающим входом усилителя. Такое выполнение повышает точ10 ность пневматического интегратора расхода.
На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.
Интегратор содержит преобразователь давления в количестве газа 1, состоящий из контактов 2 — 6, регулируемой 7 и пульсирующей
8 емкостей; пульсирующую емкость 9, турбулентный дроссель 10, контакты 11, 12, усилитель 13, импульсатор 14 и счетчик импульсов
15, а также каналы входного сигнала Р,, нулевого уровня Р, и давления Р, задания, Канал сигнала P соединен через дроссель 10 с рабочей полостью 9, пульсирующей емкости 9, управляющая полость 9,- которой связана с помощью размыкающего 11 и замыкающего 12 контактов с каналами давления Р, и уровня Р, соответственно, и с вхоI дом Р» преобразователя 1. Выход Р, преобразователя 1 подключен к одному из вхо30 дов (плюсовому) усилителя 13, второй (ми404094 пусовый) вход которого соединен с каналом уровня Р„а выход Pi — с управляющими входами контактов 2 — 6 преобразователя 1 и 11 — 12 интегратора и входами счетчика 15 и импульсатора 14, причем выход Р„импульсатора подключен к входу питания усилителя
18. Преобразователь 1 выполнен по известной схеме так, что управляющая полость 8; пульсирующей емкости 8 соединена непосредственно с выходом Р, преобразователя и с помощью замыкающего 5 и размыкающего
6 контактов с каналом уровня Р, и входом P преобразователя, рабочая полость 8, емкости 8 связана с помощью размыкающего 4 и замыкающего 3 с каналом уровня Р, и регулируемой емкостью 7, подключенной, кроме того, с помощью размыкающего 2 к каналу давления РзПринцип действия интегратора основан на свойствах пульсирующей емкости накапливать в одной из ее полостей количество газа, проходящего через турбулентный дроссель из канала входного сигнала, и сравнивать его с постоянным количеством газа, поступающим в другую полость емкости. Согласно принципу действия усилитель 13 срабатывает всякий раз, когда количество газа G»-, поступающего из канала Р через дроссель 10 в полость 8,, окажется равным количеству поступившего из канала P через емкость 7 в полость 8, газа G8 Момент равенства количеств газа Q8y= Q8> определяется усилителем
13 по отклонению давления Р,- в полости 8>от уровня Р, на величину 6. При каждом срабатывании усилителя с О на 1, благодаря последовательности поочередному соединению канала Р, с емкостью 7 и этой же емкости с полостью 8,, а полости 8,- с каналом Р„ вследствие вялости мембраны емкости 8, в полость 8., поступает из емкости 7 количество газа 68,= 1т, (Р,— Р,) (РО, где U7 — объем емкости 7, R — газовая постоянная и О— абсолютная температура. При Р1=1 полость
9; сообщается с каналом Р„и, вследствие вялости мембраны емкости 9, в полость 9, из канала Р„через дроссель 10 поступает количество газа
ii+«1 9Д 10 1 Х
1 где я19 — проводимость дросселя 10;
t, — момент времени;
At> — длительность импульса Р = 1. При
Р =О полость 9,- сообщается с каналом Р>, а полость 8„— с каналом Р, и газ из полости 9„вытесняется в полость 8,-. Одновременно в полость 8,- из канала Р„через дрос4 сель 10 поступает газ, так что общее количество газа Q8y в полости 8; к концу импульса Pi =0 составит
ii + i
5 8у = J QP» ddtü где t=At>+At9 — суммарная длительность импульса Р1=1 и Р1 —— О, 3а время появления N импульсов Р1 коли10 чества газа 68.; и G 8y, прошедшего через
N N. полости 8 и 8, окажутся равными
Q8.1 — 1 (З РО) 1 71R с, т
G8y — 3 u, V Р—,Р,dt, ii
15 где Т =Л Ы,.
Входной сигнал Р,. обычно поступает с вы2п хода измерителя расхода и поэтому Р,.=КЯ, где К и Q — коэффициент пропорциональности и расход.
Приравняв Q8y — 68х и подставив Р„= КЯ, получим
25 с1 + т
N = а Qdt, а = а19Ю PK/1т (79 — Re)
Таким образом, показания N счетчика 15 пропорциональны значению интеграла от расхода за время Т работы интегратора.
Предмет изобретения
Пневматический интегратор расхода, содержащий каналы входного сигнала и давления задания, усилитель, один из входов которого подключен к каналу нулевого уровня, счетчик импульсов, вход которого подключен к
4О выходу усилителя и входу импульсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности устройства, в нем установлены турбулентный дроссель, пульсирующая емкость с размыкающими и замыкающими контакта45 ми и преобразователь давления в количество газа, выполненный в виде пульсирующей и регулируемой емкостей, вход которого подключен к рабочей полости пульсирующей емкости и через турбулентный дроссель — к каналу входного сигнала, управляющая полость пульсирующей емкости связана через размыкающие и замыкающие контакты с каналами давления задания и нулевого уровня, выход преобразователя подключен к другому входу усилителя, выход которого соединен с управляющими входами контактов преобразователя и пульсирующей емкости, причем выход импульсатора соединен с питающим входом усилителя.
404094
Г7
l ! !
I р
Составитель О. Гудкова
Техрсд А. Камышникова
Корректоры: Е. Давыдкина и В. Петрова
Редактор Е. Гончар
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 569/16 Изд. ¹ 215 Тиран 647 Подписное
?1НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5
