Устройство для моделирования движения газа в газопроводах

 

Изобретение относится к аналоговому моделированию. Цель изобретения - повьшение точности моделирования и расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности изменения гидравлического сопротивления газопровода.Это достигается за счет выполнения источника постояв ного напряжения управляемым и введения в каждую модель участка газопровода стабистора и переменного ре стора с соответствующими функциональными связями между ними и известными блоками устройства. 1 ил. § to to 05 4 CD

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН цп4 С 06 G 7/57

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

З(;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / 3, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,з/

/ (21) 3814002/24-24 (22) 19.11.84 (46) 23.04.86. Бюл. В 15 (71) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) Ю.M.Áàñòðèêoâ, В.И.Великий, В.E.Ïðîêîôüåâ, С.Т.Тихончук и А.В.Фрид (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 525127, кл. G 06 G 7/57, 1974.

Авторское свидетельство СССР

9 1092532, кл. G 06 G 7/57, 1982.

ÄÄSUÄÄ 1226497 А (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ДВИЖЕНИЯ ГАЗА В ГАЗОПРОВОДАХ (57) Изобретение относится к аналого-. вому моделированию. Цель изобретения — повышение точности моделирования и расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности изменения гидравлического сопротивления газопровода.Это достигается за счет выполнения источника постоян ного напряжения управляемым и введения в каждую модель участка газопровода стабистора и переменного резистора с соответствующими функциональными связями между ними и известными блоками устройства. 1 ил.

С:

b3

hei

СЬ

4ь

ЯР 3

1226497

Характеристика преобразователя имеет вид:

ЬИ=Ь,Е -U,„, где ьБ падение напряжения на преобразователе; ток через него; коэффициент% напряжение смещения нуля, обусловленное неидеальностью транзисторов.

Ь

t см

Устройство для моделирования движения газа в газопроводах работает следующим образом.

При подаче на вход модели 3 участка газопровода напряжения Е), от предыдущей модели или от модели компрессионной станции на первую модель через функциональный преобразователь

7 протекает ток I., I

Падение напряжения на преобразователе определяется по формуле (1).Так как между выходом преобразователя и выходом модели включен стабистор

24,то можем записать I (0)

U.— è. Ьт -U +U (2) (, c cme3

Изобретение относится к аналоговому моделированию.

Цель изобретения — повышение точности моделирования и расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности изменения гидравлического сопротивления газо.провода.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор периодического напряжения, управляемый источник 2 постоянного напряжения, модели 3 участков газопровода, соединенные последовательно„ токовый вход 4 каждой последующей модели соединен с токовым выходом 5 каждой предыдущей модели, шину 6 нулевого потенциала, функциональный преобразователь 7 с транзисторами 8, настроечные резисторы 9 и 10, первый 11 и второй 12 накопительные конденсаторы, первую 13 и 14 и вторую 15 и 16 пары неподвижных контактов переключателя 17, пару 18, 19 подвижных контактов переключателя, компаратор 20, третий 21 и четвертый 22 накопительные конденсаторы, ключ 23, стабистор

24 и переменный резистор 25. где U — выходное напряжение моде1+1 .ли; о — начальное напряжение на стабисторе при ). = О;

5 r — дифференциальное сопротивление стабистора.

Используя стабистор с номинальным напряжением стабилизации 0,7 В и регулируя начальный ток стабистора с

1О помощью резистора 25, можно устаноо вить U„g = Б, Тогда.

2.

U.-U „cb,1, + 1,, (3) откуда следует,что в предлагаемом устройстве устраняется смещение нуля характеристики преобразователя (аддитивная погрешность), но появляется ошибка, зависящая от рабочего тока

2О

I : :U = r Е. (мультипликативная погрешность) ° Поскольку для типовых эначений г (15 OM, I 5мА, величина 0,065 В,что более чем в .10 раз меньше U,„, чем в известном устройстве, то точность моделирования в целом повьппается.

Коэффициент Ъ| характеристики (3) зависит от напряжения на конденсаторе

11 (источник питания преобразователя

7), который заряжается с помощью переключателя 17 и конденсатора 12 от источника постоянного напряжения.

Этот источник в предлагаемом устройстве является управляемым, что позволяет, изменяя его напряжение. регулиро-.

З5 вать величину Ь„.

Поскольку источник 2 соединен с контактами 15 и 16 всех переключателей, то величина b изменяется одновременно и одинаково во всех моделях участков, что соответствует изменению коэффициента гидравлического сопротивления газопровода в целом.

При любом положении переключателя

17 цепь питания преобразователя 7 изолирована от источника 2, поэтому использование общего для всего устройства источника 2 не влияет на точность моделирования непрерывности газового потока.

5О Генератор 1, компаратор 20, конденсаторы 21 и 22 обеспечивают моделирование инерционных свойств участков газопроводов согласно уравнению у . : +1 +1 ю (4) где t - время;

I — выходной ток модели участка;

b — постоянный коэффициент.

1226497

Формула изобретения устройство для моделирования движения газа в газопроводах, содержащее генератор периодического напряжения, цепочку из последовательно соединенных моделей участков газопровода, при этом каждая модель участка газопровода содержит функциональный преобразователь, первый накопительный 10 конденсатор, ключ, компаратор, второй, третий и четвертый накопительные конденсаторы и переключатель, причем функциональный преобразователь выполнен на транзисторах, базы которых объединены и соединены с первой обкладкой первого накопительного конденсатора своей модели и образуют токовый выход функционального преобразователя, коллекторы транзисторов в каждой модели через соответствующие наст1 оечные резисторы присоединены к ToKQBQ му входу функционального преобразователя, который является входом задания давления газа модели, переключа- 2g тель состоит из двух пар неподвижных и одной пары подвижных контактов,при этом первая пара неподвижных контактов переключателя соединена соответственно с первой и второй обкладками первого накопительного конденсатора, пара подвижных контактов переключателя соединена с первой и второй обкладками второго накопительного конденсатора, вторая обкладка первого

35 накопительного конденсатора через соответствующие настроечные резисторы присоединена к эмиттерам транзисторов функционального преобразователя, первый вход компаратора соединен с выходом генератора периодического напряжения, выход компаратора соединен с управляющим входом ключа, информационный вход которого подключен к первой обкладке третьего накопительного конденсатора, вторая пара неподвижных контактов переключателя первой модели соединена с источником постоянного напряжения, выход ключа соединен с первой обкладкой четвертого накопительного конденсатора и шиной нулевого потенциала, вход задания давления газа первой модели участков газопровода является входом задания давления газа устройства, вход нулевого потенциала первой модели участков газопровода соединен с шиной нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целю повышения точности моделирования и расширения функциональных воэможностей за счет воэможности изменения гидравлического сопротивления газопровода, источник постоянного напряжения выполнен управляемым, в каждую модель участка газопровода введены стабистор и переменный резистор, первый подвижный вывод которого соединен с одним выводом стабистора, являющимся выходом расхода газа модели, с вторыми обкладками третьего и четвертого накопительных конденсаторов и вторым входом компаратора, второй вывод переменного резистора подключен к второй обкладке первого накопительного конденсатора, базы транзисторов функционального преобразователя соединены с другим выводом стабистора, вторая пара неподвижных контактов переключателя остальных моделей участков газопровода соединена с управляемым источником постоянного напряжения.

1226497

Составитель И.Дубинина

Техред Л.Олейник Корректор А.Зимокосов

Редактор О.Бугир

Заказ 2136/50 Тираж 67 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4