Устройство для регулирования давления

 

(72) Авторы изобретения

В. Л. Серебреников, В. П. Раньшиков и В. А. Капустин

Институт физики им. Л. B. Киренского Сибирского отделения

Академии Наук СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к пневмо-гидравлической технике и пред«азначено для регулирования давления в системах высокого давления с замкнутым объемом.

Известно устройство для стабилизации

5 давления в гидравлическом прессе, состоящее из стравливающего вентиля и системы автоматической подкачки масла (1).

Известные устройства для регулирова- . ния давления обладают следующими недос10 татками: применение механически перемещаемых регулирующих органов ограничивает точность поддержания заданного давления; приводом гидравлического насоса служит электромотор, который создает

15 при работе механические вибрации и алев ктрические помехи.

Наиболее близким по технической суш— ности является термогидравличе кий при— вод, содержащий рабочую камеру, с размещенным в ней датчиком давления, соединенным с первым нреобразователе,л, термобаллон с размещенными в не.1 датчиком температуры, с вязлнны <-c> вторым преобразователем и нагревателем, подключенным через коммутатор к источнику питания, и первый задатчик температуры (21.

Однако, в этом устройстве давление регулируется посредством перемещения и фиксации мембраны исполнительного механизма, связанного со штоком регулирующего органа, например, стравливающего вентиля, что ограничивает точность регулирования давления.

Пель предлагаемого изобретения— повышение точности и надежности устройства.

Для этого устройство содержит второй задатчик температуры, ключевой элемент, генератор импульсов и элемент совпадения, входы которого соединены с выходами первого и второго преобразователей и генераторы импульсов, а выход со входом коммутатора, задатчики температуры через ключевой элемент соединены со вторым преобразователем, а и лость тер96426 Д

30

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Первоначально в термобаллоне устанавливается постоянная температура Т,, Стабилизация температуры происходит при разомкнутом ключе. Напряжение задатчика 10 температуры соответствует некоторой температуре То,напряжение со

40 второго задатчика 11 температуры усиливается усилителем 17 постоянного тока и поступает на вход компаратора 18, где сравнивается с опорным напряжением. Когда напряжение на выходе уси.45 лителя 17 меньше опорного напряжения, на выходе компаратора 18 имеется высокий потенциал, и элемент 14 совпаде ний пропускает импульсы, совпадающие по времени с моментом прохождения се50 тевого напряжения через ноль, вырабатываемые генератором 13 импульсов.

Эти импульсы открывают тиристоры 24

25 и датчик 4 температуры включается.

Если напряжение на выходе усилителя 17

55 больше опорного напряжения, то на выходе компаратора 18 появляется низкий потенциал, и элемент 5 совпадений перестает пропускать импульсы от генераз 6 мобаллона и рабочей камеры соединена трубопроводом.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 дана электрическая схема управления.

Предлагаемое для регулирования давления содержит рабочую камеру 1 с дат-. чиком 2 давления, термобаллон 3 с размещенным в нем датчиком 4 температуры, первый преобразователь 5, второй преобразователь 6, нагреватель 7, подключенный через коммутатор 8 к источнику 9 питания, первый задатчик 10 температуры, второй задатчик 11 температуры, ключевой элемент 12, генератор 13 импульсов, элемент 14 совпадения, полость термобаллона и рабочей камеры соединены трубопроводом 15. Вентиль

16 перекрывает трубопровод, идущий к насосу. Ключ включает датчик 2 давления.

Первый преобразователь 5 состоит из усилителя 17 постоянного тока и компаратора 18. Второй преобразователь 6 состоит из источника 19 питания, усилителя 20 постоянного тока, компаратора

21; источника 22 опорного напряжения и ключа. Коммутатор 8 состоит. из трансформатора 23 и тиристоров 24 и 25. тора 13 импульсов. Тиристоры 24 и 2 5 закрываются.

После того, как в термобаллоне 3 (фиг. 1) устанавливается постоянная температура То, насосо создается требуемое давление Роя вентиль 16 закрывают.

Затем включается датчик 2 давления (фиг. 2), ключ замкнут, а к ключевому элементу 12 подключен датчик 11 температуры, напряжение которого соответствует некоторой критической температуре Т<> То . Опорное напряжение источника 22 соответствует давлению Ро.

Если напряжение »а выходе усилителя

20 меньше опорного напряжения источника 22, то на выходе компаратора 21 имеется высокий потенциал, и элемент

14 совпадений пропускает импульсы от генератора 1 3 импульсов, при условии, что на выходе компаратора 21 имеется высокий потенциал. Импульсы генератора 13 открывают тиристоры

24, 25 и нагреватель 7 включается.

Температура в рабочей камере 1 (фиг. 1) возрастает, среда, передающая давление, расширяется и давление в системе увеличивается. Соответственно увеличивается электросопротивление датчика

2 давления манганинового манометра сопротизления. Усиленное напряжение сцатчи ка 2 давления становится больше спорно- го напряжения источника 22, на выходе компаратора 21 появляется низкий потенциал и элемент 14 совпадений перестает пропускать импульсы от генератора 13.

Тиристоры закрываются и выключается нагреватель. Таким образом, в системе поддерживается постоянное давление P .

Если в системе имеется утечка среды, передающей давление, то температура в рабочей камере 1 будет увеличиваться до тех пор, пока не достигнет значения

Т .На выходе компаратора 18 появится нйзкий потенциал и схема 14 совпадений перестанет пропускать импульсы от генератора 13. Тиристоры 24, 25 закроются и нагреватель 7 выключится, Если изменять напряжение источника

22 опорного напряжения как U = (4), где

t - время, то давление в системе будет изменяться по этому же закону Р ().

Точность регулирования давления в системе ограничивается только точностью поддержания температуры рабочей среды в термобаллоне. Расчеты показывают, что при использовании трансформаторного масла в качестве среды, передающей давле426

5 696 ние, поддерживая температуру в терм»

0 баллоне с точностью 0,1 К можно поддерживать давление в системе с точностью 0,3 атм при давлении масла 1000 атм.

Предлагаемое устройство для регулирования давления мож!»о использовать практически в любых пневмо-гидравлических системах высокого давления с замкнутым объемом. При этом достигается высокая 1î точность регулирования давления.

Формула изобретения

Устройство для регулирования давления, содержащее рабочую камеру с размещенными в нем датчиком давления, соединенным с первым преобразователем, термобаллон с размещенными в нем датчиком температуры, связанным со вторым преобразователем, и нагревателем, подключенным через коммутатор к источнику питания, и первый задатчик температуры, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности, оно содержит второй задатчик температуры, ключевой элемент, генератор импульсов и элемент совпадения, входы которого соединены с выходами первого и второго преобразователей и генератора импульсов, а выход со входом коммутатора, задатчики температуры через ключевой элемент соединены со вторым преобразователем, а полость термобаллона и рабочей камеры соединена трубопроводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Евдокимова В. В., Новиков А. П., Наумов B. К. Стабилизация давления в

И и гидравлическом прессе, ПТЭ, N 2, 1971, с.. 244. . 2 Авторское свидетельство СССР № 212641, кл. 605 I) 23/12, 1966.

Составитель П. Мирной

Редактор h. Павлов Текред О. Дндрейко Корректор O. V,овин<-кая

Закан 6765/47 Тираж 1 015 Подписное

ППИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретения н открытий

l.l 3035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4