Способ регулирования газовоздушных гомогенных потоков

Авторы патента:

G05D7/06 - с использованием неэлектрических средств

Владельцы патента RU 2785034:

Ибрагимов Тимур Анварович (RU)

Изобретение относится к способу и устройству регулирования расходов газовоздушных гомогенных потоков при различных перепадах давления и может быть использовано в различных областях: машиностроительной, газовой, химической, медицинской и других отраслях промышленности. Способ основан на использовании части потока для направления его навстречу исходному потоку, характеризующийся тем, что непрерывно измеряют перепад расхода потока на входе и на выходе и, зная заданное значение расхода на выходе, этот перепад используют как регулирующее значение для управления величиной встречного потока до номинального заданного параметра выходного потока. Устройство содержит: первый и второй датчики расхода, микроконтроллер - МК, пульт управления, турбинку с двигателем, причем выход первого датчика расхода соединен с первым входом МК, выход второго датчика расхода - со вторым входом МК, с третьим входом которого соединен выход пульта управления, выход МК соединен с двигателем турбинки, обеспечивающей возможность регулирования скорости потока за счет изменения встречного потока. Технический результат - упрощение алгоритма регулирования и конфигурации регулятора. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к автоматическим устройствам для поддержания постоянного расхода текучих газовоздушных сред при различных перепадах давления и может быть использовано в различных областях: машиностроительной, газовой, химической, медицинской и других отраслях промышленности.

Общей проблемой такого регулирования является создание системы с одной стороны простой и дешевой, а с другой, обладающей высокими точностными характеристиками.

Известны а/с СССР №№1267370, 1707100 и патенты, выполняющие функции регулирования заданной величины потока, см. патенты РФ №2470342, №2307385, №2498387, №2409828 и №2508568. Общим недостатком этих патентов является их большая сложность следовательно высокая стоимость изготовления и установки при довольно большой погрешности регулирования.

Также известен «Способ управления и управляющая система для клапана регулирования расхода», см. патент РФ №2442207, являющийся наиболее близким техническим решением, но не прототипом.

Заявитель и автор утверждает, что способ, предложенный в заявляемом техническом решении, в известных источниках не обнаружен.

Технической задачей способа является упрощение алгоритма регулирования и конфигурации регулятора.

Технический результат достигается за счет использования части входного потока как элемента регулирования. Использование разницы между входным и выходным расходом применяется как регулирующее воздействие.

Для решения поставленной задачи предлагается:

Формула изобретения

1. Способ регулирования расходов газовоздушных гомогенных потоков, основанный на использовании части потока для направления его навстречу исходному потоку, характеризующийся тем, что непрерывно измеряют перепад расхода потока на входе и на выходе и, зная заданное значение расхода на выходе, этот перепад используют как регулирующее значение для управления величиной встречного потока до номинального заданного параметра выходного потока.

2. Устройство включающее: первый и второй датчики расхода, микро-контроллер-МК, пульт управления, турбинку с двигателем со следующими соединениями: выход первого датчика расхода соединен с первым входом МК, выход второго датчика расхода со вторым входом МК, с третьим входом которого соединен выход пульта управления, выход МК соединен с двигателем турбинки, конструктив устройства обеспечивает возможность регулирования скорости выходного потока за счет изменения встречного потока.

На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства по данному способу, на которой показано:

1. Входной поток

2. Выходной поток

3. Встречный поток

4. первый датчик расхода (входного потока)

5. второй датчик расхода (выходного потока)

6. микроконтроллер МК

7. пульт управления и индикации (задача расхода на выходе)

8. турбинка с двигателем (питание двигателя условно не показано)

9. трубопровод

Схема имеет следующие соединения: выход первого датчика (входного потока) соединен с с первым входом МК-6, выход второго датчика (выходного потока) соединен со вторым входом МК-6, с третьим входом которого соединен пульт управления 7, выход МК-6 соединен с турбинкой-8, и ее встречный поток-3 направлен навстречу входному потоку-1, выходной поток-2 является выходом устройства. Питание устройства условно не показано. Узлы устройства могут быть выполнены на следующих элементах

• Датчик расхода

• Микроконтроллер

• Двигатель с вентилятором в сборе для строительного фена ИНТЕРСКОЛ ФЭ-2000ЭД (https://zip4tools.ru/catalog/zapchasti-electroinstrument/feny-teplovye-pushki/interskol/fe-2000ed/dvigatel-s-ventilyatorom-v-sbore/)

• Пульт управления

Устройство по данному способу работает следующим образом.

Перед началом работы с пульта управления 7 МК 6 вводится норматив скорости потока V2 (расход газа в пересчете). После чего включается все устройство. Измеряется скорость входного потока V1 датчиком 4 и скорость выходного пока V2. В МК 6, где вычисляется их разность V1-V2=ΔV, которая с его выхода управляющим сигналом поступает на турбинку 8, задавая ей нужную угловую скорость вращения, тем самым задавая скорость противопотока V3. В результате регулируется скорость выходного потока V2, удерживая его в заданном номинале скорости (расхода). При этом выполняется условие V1-V2=V3, учитывая, что V2=Const. По существу имеем сложную систему, отрабатывая непрерывно заданное значение V2 при изменении V1, или по каким либо причинам изменение V2 (утечка в системе, увеличение или уменьшение входного импеданса потребителя, из-за изменения параметров окружающей атмосферы и т.д.). Разность избыточного давления, получаемая из разности скоростей ΔV=V1-V2, стравливается в окружающую среду через специальное отверстие, расположенное возле турбинки (на чертеже условно не показано).

Данный способ (устройство для его осуществления) при применении приведенных узлов по расчетам и при проверке на опытных образцах обладает высокими эксплуатационными характеристиками, а именно:

• Погрешность выдерживания скорости потока ≤1,0%

• Поток газа до 200 лит/мин

• Время отклика ≤6 мсек

• Диапазон рабочих температур от -10 С° до +85 С°

• Потребляемая мощность 60 Вт

• Вес - не более 2 кг

• Питание 10 В постоянного тока (может питаться от батарей)

• Минимальное падение потока, давления газа - до ноля

Таким образом, предлагаемое изобретение полностью соответствует основному экономическому постулату «стоимость - эффективность».

2. Устройство регулирования расходов газовоздушных гомогенных потоков, включающее: первый и второй датчики расхода, микроконтроллер - МК, пульт управления, турбинку с двигателем, причем выход первого датчика расхода соединен с первым входом МК, выход второго датчика расхода - со вторым входом МК, с третьим входом которого соединен выход пульта управления, выход МК соединен с двигателем турбинки, обеспечивающей возможность регулирования скорости потока за счет изменения встречного потока.

Гидравлическая система, содержащая: напорную линию (40); насос (12); привод (22); клапанное устройство (38), выполненное с возможностью управления потоком гидравлической текучей среды под давлением в привод (22); электронный блок (30) управления, выполненный с возможностью управления клапанным устройством (38) посредством управляющего сигнала (32), пропорционального требуемой скорости привода (10) в любой заданный момент времени; аккумулятор (26) давления, выполненный с возможностью подачи, вместе с насосом (12), гидравлической текучей среды под давлением для перемещения привода (22); датчик (34, 36), выполненный с возможностью измерения, непосредственно или опосредованно, количества гидравлической текучей среды под давлением в аккумуляторе (26) давления в любой заданный момент времени; задающие устройства, выполненные с возможностью задания задающего сигнала (50) пропорциональным требуемой скорости привода (22) в любой заданный момент времени.

Механизм управления, в частности механизм управления клапаном, и способ эксплуатации механизма управления клапаном // 2768326

Клапанное устройство содержит механизм (1) управления клапаном и двухходовой клапан (2). Упомянутый механизм (1) управления клапаном дополнительно имеет датчик (12) силы, измеряющий силу (14) растяжения и/или давления, действующую на исполнительный элемент (9).

Обнаружение нештатных ситуаций // 2766106

Изобретение относится к области информационных технологий, а именно к системам контроля и обнаружения нештатных ситуаций. Технический результат заключается в повышении точности определения нештатной ситуации.

Способы и устройство для осуществления управления несколькими клапанами как одним клапаном на основе согласованного управляющего сигнала // 2760955

Изобретение относится к управлению клапанами. Устройство управления клапанами содержит контроллер клапана, функционально связанный с первым клапаном и вторым клапаном.

Система контроля технологического процесса для регулирования и управления модульной установкой, предназначенной для производства биофармацевтических и биологических макромолекулярных продуктов // 2724495

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложены способ управления процессом на производственной установке для непрерывного получения и/или переработки биофармацевтических продуктов, производственная установка и компьютерная программа для осуществления указанного способа.

Регулятор массового расхода воздуха // 2722253

Регулятор массового расхода воздуха содержит входной и выходной воздушные каналы, выполненные в корпусе и разделенные между собой подпружиненным регулирующим органом, исполнительный механизм, который выполнен в виде электромеханического привода, установленного на корпусе с возможностью его взаимодействия с регулирующим органом, выполненным в виде поворотной заслонки, кинематически связанной с датчиком положения, при этом электромеханический привод включает в себя соосно установленные магнитоэлектрический шаговый двигатель, редуктор и электромагнитную муфту.

Регулятор массового расхода воздуха // 2722253

Преобразователь расхода дискретного клапана // 2721453

Предлагается преобразователь расхода дискретного клапана для получения величины расхода через клапан в динамической гидравлической системе, например, на основе сигнализации, содержащей информацию о перепаде давления на клапане и калибровочные данные гидравлических характеристик клапана. Преобразователь расхода дискретного клапана устанавливает расход клапанной системы непосредственно и точно при открытом положении клапана и соответствующих сигналах перепада давления на клапане, связанных с ним.

Усовершенствованная система графического бессенсорного энергосберегающего управления насосами в режиме реального времени // 2721446

Изобретение относится к технологии для управления насосной системой. Устройство управления наносами в режиме реального времени содержит процессор сигналов, который принимает сигнализацию, содержащую информацию о рабочих параметрах насоса в режиме реального времени, относящуюся к насосам, которые составляют часть насосной системы на установке или объекте, и вводимые пользователем данные, выбирающие один из множества насосов для выборочного отображения рабочих параметров насоса в режиме реального времени на мониторе управления, чтобы позволить оператору установки или объекта осуществлять централизованное управление одним из насосов на установке или объекте в данном централизованном месте; и определяет соответствующую сигнализацию, содержащую информацию для отображения на мониторе управления рабочих параметров насоса в режиме реального времени, чтобы позволить оператору установки или объекта осуществлять централизованное управление насосами на установке или объекте в данном централизованном месте на основе принимаемой сигнализации.