Регулятор концентрации озона

 

ОПИСАНИЕ< 981955

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

СоЦиалистических

Республик

Ф г (61) Дополнительное к авт. саид-ву (5l)M. Кл.

G 059 21/02 (22) Заявлено,04.01.81 (21) 3268444/18-24 с присоединением заявки № (23) П

Хоауднратнанный комитет

СССР но делам мзабретеннй и атнрмтнй риоритет

Опубликовано 15.12.82. Бюллетень № 46 (53) >ELK 664. . 143 (088.8) Дата опубликования описания 15.12-.-82..

В. И. Пантелеев и Л. Н. Ворожцов

/ (72) Авторы изобретения

Кировский, политехнический институт (7)) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР KOHUEHTPAUHH ОЗОНА .

Наиболее близким по технической сущ: ности к изобретению является регулятор, содержащий управляющий элемент, связанный с последовательно соединенным управляемым генератором импульсов, инвертором тока и озонатором1 2) .

Недостатком данного регулятора яв20 ляется то, что при повышении частоты питающего озонатора напряжения регулирование концентрации становится не эффективным - рост концентрации озона

Изобретение относится к автомати ческому регулированию,,а именно к устройствам позволяющим регулировать концентрацию озона на выходе озонатора путем изменения электрического режима работы озонатора, и может быть использовано в ряде химических производств, использующих озон.

Известен регулятор концентрации озо:на, содержащий источник питания, . служа l0 щий для создания электрического разряда в озонаторе 1 1. заметно отстает от роста частоты (т.е. при регулирования. концентрации озона путем изменения частоты питающего озо- натора напряжения невозможно обеспечить линейность регулирования концентрации озона, а в определенном диапазоне частот концентрация озона с ростом частот падает), Это связано с тем, что с ростом частоты все большая часть мощности электрического разряда в озонаторерасходуется на разложение озона; Когда части мощности электрического разряда в озонаторе, расходуемые на электросинтез и разложение озона, оказываются равными друг другу, рост концентрации озона на выходе озонатора прекращается. Дальнейшее увеличение частоты приводит к.снижению конпентрации озона

Бель изобретения - повышение надежности регулятора концентрации озона путем получения на выходе озонатора линейного закона изменения концентрации озона.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, соцержащее управляющий элемент и последовательно соединенные управляемый генератор импульсов, mвертор тока и озонатор, содержит фор- 5 мирователь прФйаругольМвго напряжения, датчик и задатчик концентрации озона, двухконтактный переключатель и блок сравнения, входы которого подключены соответственно к датчику и задатчику концентрации озона, а выход через формирователь прямоугольного напряжения к одному контакту двухконтактного пере, ключателя, другой контакт которого связан с выходом управляющего элемента. 1$

На фиг. 1 представлен предлагаемый регулятор; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

Регулятор содержит систему 1 воздухоподготовки, необходимую для сниже- щ ния содержания паров воды в используемом воздухе и присоединенную к озонатору 2. Инвертор тока (источник питания ) 3, также присоединенный к озонатору 2, служит для создания электри- д ческого разряда в озонаторе. К выходу озонатора 2 присоединен датчик 4 концентрации озона в озоно-воздушной смеси, выход которого присоединен к одному из входов блока сравнения 5. К другому Зй входу блока сравнения 5 присоединен задатчик 6 концентрации озона, на выходе которого формируется сигнал, соответствующий требуемому уровню концентрации озона. Выход блока сравнения 5 подключен ко входу формирователя 7 прямоуголь. ного напряжения (генератора) с регулируемой скважностью.

К выходу двухпозиционного переключателя 8 подключен вход управляемого ° генератора 9 импульсов управления ин-, вертором тока. К. двум контактам переключателя 8 подключены выход генератора 7 и выход управляющего элемента

10, позволяющего плавно регулировать частоту следования импульсов управления инвертором тока:на выходе генерато ра 9.

Устройство работает следующим образом.

В режиме регулирования концентрации озона посредством частотной модуляции последовательности импульсов управления инвертором на выходе генератора 7 формируется управляющее напряжение прямоугольной формы. В течение периода регулирования Т высокий потенциал на выходе генератора 7 поддерживается в течение промежутка времени Т, а низкий потенциал — в течение промежутка времени Т =Т - Т .

2 т

Скважность Я (Q = — ) прямоугольт ного управляющего напряжения изменяется пропорционально сигналу с выхода блока 5. Через контакты переключателя

8 управляющее напряжение с выхода генератора 7 поступает на вход генератора 9.

Если на входе генератора 9 высокий потенциал, то на его выходе формируется последовательность импульсов управления инвертором с периодом," . При этом: мощность электрического разряда равна (см. фиг. 2). Если на входе гене-

pai opa 9 низкий потенциал, ...то íà его выходе формируется последовательность импульсов управления силовым инвертором с периодом Сд, а мощность электрического разряда в озонаторе равна

Р причем,.

Концентрация озона на выходе озонатэра прямо пропорциональна средней мощноо= ти озонатора Р за период регулироваср ния Т Средняя мощность электрического разряда Ро линейно изменяется при регулировании скважности Ц управляющего прямоугольного напряжения следующим образом

1 где ф - — — скважность прямоугольного

Ъ

Т

Рг. напряжения генератора С = — °

) р

Таким образом, изменяя скважность прямоугольного напряжения, можно регулировать, концентрацию озона HB выходе озонатора. Например, при уменьшении концентрации озона на выходе озонатора

2 уменьшается уровень сигнала на выходе измерителя 4 и на выходе блока сравнения 5 формируется уровень напряжения пропорциональный разности сигналов, соответс гвуюший действитель ному и требуемому уровням концентрации озона. Напряжение с выхода блока сравнения 5 управляет работой генератора 7 прямоугольного нацряжения с регулируемой скважностью. В данном ацучае происходит уменьшение скважности управляющего прямоугольного напряжения, что приводит к увеличению средней мощности электрического разряда в озонаторе, и следовательно, и концентрации озона. Уменьшение скважности управляющего прямоугольного напряжения происходит цо тех пор, пока уровень

5 981 сигналов на выходе блоков 6 и 4 не окажутся равными друг другу.

В режиме обычного частотного регулирования концентрации озона напряжение на выходе блока 10 через контак- S ты переключателей 8 поступает на вход управляемого генератора 9 импульсов управления инвертором тока. Увели,чение напряжения на выходе блока 10 приводит к увеличению частоты следования импульсов управления инвертором тока, а следовательно, к увеличению мощности электрического, разряда в озонаторе и увеличению концентрации озо- . на. 15

Частотное регулирование концентрации озона осуществляется озонатором.

Переход от частотного регулирования концентрации озона к регулированию посредством частотной модуляции последовательности импульсов управления инвертором тока производится оператором озонаторной установки в зависимости от условий протекания технологического процесса,в котором используется озон.

Например, это бывает необходимо при использовании озона в процессе флотации, и обогащения руд редкоземельных металлов.

Прямо пропорциональная зависимость 3О между скважностью управляющего напряжения и. концентрацией озона на выходе озонатора подтверждена эксперименталь но в результате проведенных исследований, и лабораторных испытаний. И

Таким образом, предлагаемый регулятор озона позволяет значительно повы56 6 сить надежность работы схемы путем получения линейного закона изменения концентрации озона, причем регулирование концентрации озона возможно как посред-. ством частотной модуляции последовательности импульсов управления силовым инвертором, так и путем обычного частотного регулирования.

Формула изобретения

Регулятор концентрации озона, содержа щий управляющий элемент и последовательно соединенные управляемый генератор импульсов, инвертор тока и озонатор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности регулятора, он содержит формирователь прямоугоа ного напряжения, датчик и задатчик концентрации озона, двухпозиционный переключатель и блок сравнения, входы которого подключены соответственно к датчику и задатчику концентрации озона, а выход через формирователь прямоугольного напряжения -. K одному контакту двухпоэиционного переключателя, другой контакт которого связан..с выходом уп- равляющего элемента, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1..Патент Швейцарии, М 536473, кл. 605 2 21/Î2, 1978.

2. Habernickel J.×. Speziele Konstruktionen von 0zonosatoren elektronarme international, 28 (1970), 12, 5. 704-709 (прототип) .

981955

Составитель Т. Озерова

Редактор А. Долинич Техред М,Тенер Корректор Н. Буряк

Заказ 9709/66 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4