Устройство для регулирования соотношения расходов

 

Изобретение относится к технике автоматического регулирования расходов жидкостей или газов. Устройство содержит имнульсные датчики расхода 1 и 2 , делитель частоты 3 , триггер 4 , элементы И1Ш-НЕ-ИЛИ 5 и 6 и шаговый двигатель 7. Включение в схему устройства струйного делителя частоты 3 и струйных элементов 4,5 и 6, а также выполнение шагового двигателя 7 пневматическим позволило исключить из конструкции устройства усилители и дифференциальный механизм и тем самым упростить устройство и повысить его надежность. 4 ил. сл 00 iU 00 00 со tpu«. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (д(1 4 G 05 D 11/00

HACK", >

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

13 ", ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H A8TOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4076284/24-24 (22) 09, 06, 86 (46) 30 ° 10. 87. Бюл, 1(40 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) Л, M. Касимов, В, П, Петренко, JI, И, Жуган и M. M Дранчук (53) 621-525(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11. 667957, кл, G 05 D 11/00, 1979, Розенцвит Ц, И., Эйгенброт В.M.

Задающие устройства. М,: Энергия, 1971 с, 109. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

СООТ110111Е11ИЯ РАСХОДОВ (57) Изобретение относится к технике автоматического регулирования расходов жидкостей или газов ° Устройство содержит импульсные датчики расхода 1 и 2, делитель частоты 3, триггер

4, элементы ИЛИ-HF.-ИЛИ 5 и 6 и шаговый двигатель 7, Включение в схему устройства струйного делителя частоты

3 и струйных элементов 4,5 и 6, а также выполнение шагового двигателя

7 пневматическим позволило исключить из конструкции устройства усилители и дифференциальный механизм и тем самым упростить устройство и повысить его надежность. 4 ил, 1348789

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено н системах регулирования расходов жидкостей или газов, . Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции устройства для регулирования соотношения расходов, На фиг, 1 показана схема устройства для регулирования соотношения расходов; на фиг. 2-4 представлены временные диаграммы работы элементов схемы устройства °

Устройство для регулирования соотношения расходов содержит импульсные датчики I!2 расхода, установленные соответственно в линиях ведомого и ведущего потоког расхода, струйный делитель 3 частоты, струйный триггер 4 с раздельными входами, первый 5 и второй 6 струйные элементы ИЛИ-НЕ-1ПИ, пневматический шаговый двигатель 7 и регулирующий орган 8 °

Устройство для регулирования соотношения расходов работает следующим образом, С выходов датчикон 1 и 2 расхода получают последовательности импульсов

N,(t.) и N .{t), частоты которых f,(t) и Е (t) связаны со значениями расход дон в контролируемых линиях линейными зависимостями:

f! (t) = С, Q {{) и Х {С)=С„Q,(t), (1) где Q u Q — расходы в соответстну-! ющих линиях;

С, и С вЂ” коэффициенты пропорциональности, Последовательность N,{t) с частотой f(t) поступает на вход делителя

3 частоты, в котором осуществляется деление на коэффициент К, На выходе делителя получают новую последовач тельность импульсов N,(t) с частотой

f,(t), раннои f, it)/Ê.

В случае соответствия соотношения между расходами Q,(t) и Q (t) заданному значению К частоты поступающих на входы триггера и в каналы питания элементов ИЛИ-НЕ ИЛИ после+ довательностей N,(t); N (t) совпадают, т,е, ! () 2()к (2) тогда

45 пульсон> поступающие поочередно на прямой и ренерсивный входы; осуществляется "рыскание" регулирующего органа 8 в пределах одного шага относительно требуемого значения

Q <(t), что при соответствующем выборе цены шага практически не влияет на значение расхода 0 (t), поддерживая Q,(t) = К, Q, (t) .

При нарушении равенства частот

%i, (t) и f, (t) последовательностей

N,(t) и N,a(t) вследствие изменения величины расхода в основном потоке

Q2(t) схема распределения импульсов по входам шагового двигателя работает следующим образом, Предположим, что f",(с) f (t) и триггер 4 находится но включенном состоянии, так как последним на его включающий вход поступил импульс иэ последовательности N,(t). При

Ст где К = К --, С, При равенстве частот и несинфазном поступлении импульсов Х, и Х

5 поспедовательностей N,(t) и N,(t) ч сигналы на входах пневматического шагового двигателя У! и Y равны

2 нулю (фиг, 2), Это объясняется тем, что импульс, поступивший с выхода любого датчика расхода в канал питания одного иэ элементов ИЛИ-НЕ ИЛИ 5, 6, отклоняется в атмосферу присутствующим в канале управления этого элемента сигналом с выхода триггера.

Одновременно этот же импульс переключает триггер 4 в новое состояние равновесия, которому соответствует закрытие второго из элементов ИЛИ-НЕ

ИЛИ т.е, поочередное переключение триггера 4 импульсами различных последовательностей препятствует поступлению этих же импульсов через элементы 5 и 6 в каналы управления

25 шаговым двигателем 7, к

Б случае равенства частот f (t) ! 1

f (t) и синфазном поступлении импульсов Х, и Х последовательностей

N, {! ) и N (t) на входах пневматического шагового двигателя 7У и Y появляются импульсные последовательности половинной частоты, сдвинутые по фазе одна относительно другой на период входной частоты f =f,=f (на фиг, 3), В этом случае пневматичес35 кий шаганый двигатель 7 и связанный с ним регулирующий орган 8 отрабатывают эти последовательности им1348789

4 тельности N,(t), Вычеркивание" происходит каждь«< раз вслед за приходом очередного импульса последовательнос5 ти N N22(t) .

На У, пневматического шагового двигателя 7 имеет место следующая результирующая последователь" ность:

30 этом на прямом выходе триггера 4 присутствует сигнал "1", поступающи в канал управления второго логи ческого элемента ИЛИ-HE ИЛИ 6. На управляющем входе первого логического элемента ИЛИ-HF. KIH 5 сигнал с инверсного выхода триггера 4 равен

I l ë I1

О, Вследствие этого вновь поступающие импульсы последовательности

N,() через канал питания логического элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 5 проходят прямо на его инверсный выход, соединенный с прямым входом пневматического шагового двигателя 7. С приходом на выключающий вход триггера

4 очередного импульса Х из последовательности N (t) он перейдет в другое состояние, в результате чего

11 11 сигнал 1 появится на управляющем входе первого элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 51 а на управляющем входе второго элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 6 установится сиг1! I I нал О . Импульс Х2 последовательности М2(t), приведший к такому изменению состояния триггера, не поступит на реверсивный вход пневматического шагового двигателя 7, так как в момент его прихода в канал питания элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ 6 с датчика 2 на его управляющем входе присутствовал сигнал "1" с прямого выхода триггера, отклонивший поступивший импульс в прямой выходной канал элемента 6, связанный с атмосферой ° Такое состояние элементов схемы продолжается до тех пор, пока на включающий вход триггера 4 не поступит очередной импульс из последоч вательности N, (t), который переводит триггер в первоначальное состояние.

Этот импульс из последовательности х

N, (t) также не поступит на прямой вход пневматического шагового двигателя 7, так как в момент его прихода в канал питания первого элемента

ИЛИ-НЕ ИЛИ 5 с вь. хода делителя 3 частоты присутствующий на его управляющем входе сигнал "1" с инверсного выхода триггера 4 отклонит его в атмосферу, I

Таким образом, из суммарной выходной последовательности N (t)

< выл поступающей на прямой вход шагового двигателя, будет "вычеркнут" один

+ импульс последовательности N (t)

t поступающей на включающий вход триггера сразу после поступления на его выключающий вход импульса последова<выл (2((4) импульсы котороА обрабатываются двигателем до тех пор, пока регулирующий орган 8 не установит в ведомом потоке расход Q,(t) и соответствующую ему частоту на выходе датчика 1 f<(t) в соответствие с требуемым значением соотношения к я (Г.) и

f 2(t), т,е, пока не выполнится условие (2). По достижении состояния равновесия двигатель 7 зафиксирует регулирующий орган 8 в требуемом положении.

При f,(t) f,(t) схема распределения импульсов работает аналогичным образом с выходом результирующей последовательности импульсов

N„ „(t)=N2(t)-N,(t) (5) ма реверсивный входной< канал пневматического шагового двигателя 7 У2 °

Последовательность импульсов Х (t) г вьix отработанная двигателем 7 и регулиЗ5 рующим органом 8 в обратном направлении, приведет схему устройства в новое состояние равновесия, удовлетворяющее условию (2), которому будет соответствовать новое значение рас40 хода в ведомой линии Q,(t), находящееся в требуемом соотношении с новым значением расхода Q (t) в основ2

HOH JIHHHH

4б Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я устройство для регулирования соотношения расходов, содержащее два импульсных датчика расхода, первый из которых установлен на линии ведомого, а второй — на линии ведущего расходов, и шаговый двигатель, соединенный с штоком регулирующего органа, установленного в линии ведо55 мого расхода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения устройства, оно содержит струйные делитель частоты, триггер с раздельными входами

1348789 и два элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, вход делителя частоты соединен с выходом первого датчика расхода, выход делителя частоты соединен с включающим входом триггера и каналом питания первого элемента ИЛИ-HE ИЛИ, выход второго датчика расхода соединен с выключающим входом триггера и каналом питания второго элемента ИЛИ-НЕ

ИЛИ, прямой выход триггера соединен

1 с управляющим входом второго, элемента ИЛИ-HE ИЛИ, инверсный выход триггера соединен с управляющим входом первого элемента ИЛИ-НЕ ИЛИ, инверсные выходные каналы обоих элементов

ИЛИ-НЕ ИЛИ соединены соответственно с прямым и инверсным входами шагового двигателя, а прямые выходные каналы элементов ИЛИ-НЕ ИЛИ соединены с атмосферой.

1348789

Составитель О, Гудкова

Редактор А. Маковская Техред А.Кравчук КорректорИ. Максимишинец

Заказ 5188/46 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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