PT85326B - AUTOMATIC PRESSURE REGULATOR VALVE - Google Patents
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Description
O presente invento diz respeito a uma válvula automática de regulação de pressão capaz de controlar a pressão secundária, designadamente a pressão de um sistema controlado que lhe está associado, de maneira a que esta assuma um predeterminado valor de regulação graças à regulação automática da respectiva condição de calibragem da pressão com base num sinal de controlo correspondente à pressão corrente do sistema controlado que é detectada pelo sistema de detecção de pressão.The present invention relates to an automatic pressure regulating valve capable of controlling the secondary pressure, namely the pressure of a controlled system associated with it, so that it assumes a predetermined regulation value thanks to the automatic regulation of the respective condition. pressure calibration based on a control signal corresponding to the current pressure of the controlled system that is detected by the pressure detection system.
O requerente do presente invento já tinha proposto uma válvula de redução dotada de diafragma no pedido de patente japonesa N2. 59-207779. Esta válvula automática de redução de pressão dotada de diafragma compreende uma unidade constituída por uma propriamente dita válvula automática de redução de pressão dotada de di'afragma, uma unidade de calibragem de pressão que inclui uma mola decalibragem da pressão, um actuador próprio para accionar a unidade de calibragem da pressão, e uma unidade de controlo que emite um sinal de controlo a fim de fazer actuar o actuador quando o valor do desvio de uma pressão secundária detedtada, designadamente da pressão controlada, em relação à pressão pretendida ultrapassar um predeterminado desvio de referência de maneira a que o valor do desvio da pressão seja reduzido a zero.The applicant of the present invention had already proposed a diaphragm reduction valve in Japanese patent application N2. 59-207779. This automatic pressure reduction valve with diaphragm comprises a unit consisting of a proper automatic pressure reduction valve with diaphragm, a pressure calibration unit that includes a pressure calibration spring, an actuator to actuate the pressure. pressure calibration unit, and a control unit that emits a control signal to actuate the actuator when the deviation value of a detected secondary pressure, namely the controlled pressure, in relation to the desired pressure exceeds a predetermined pressure deviation reference so that the pressure deviation value is reduced to zero.
Esta válvula automática de redução de pressão dotada de diafragma é capaz de funcionar de umamaneira estável a fim de estabilizar a pressão secundária por meio de uma acção mecânica sempre que o valor do desvio de pressão secundária é inferior ao valor do desvio de referência. No entanto a partir do momento em que a válvula automática de redução de pressão dotada de diafragma vai regular a pressão secundária com base no resultado da comparação entre o valor do desvio de pressão detectado e o valor do desvio da referência, é preciso muito tempo para que a pressãoThis automatic pressure reduction valve fitted with a diaphragm is capable of operating in a stable manner in order to stabilize the secondary pressure by means of a mechanical action whenever the value of the secondary pressure deviation is lower than the reference deviation value. However, once the automatic pressure reduction valve with diaphragm regulates the secondary pressure based on the result of the comparison between the value of the detected pressure deviation and the value of the reference deviation, it takes a long time to that pressure
-4secundária consiga estabilizar no predeterminado valor da pressão de regulação.-4secondary is able to stabilize at the preset regulating pressure value.
Por conseguinte, um dos objectivos do presente invento é aquele que consiste em proporcionar uma válvula automática de regulação de pressão que seja capaz de ajustar rápidamente a pressão secundária a um predeterminado valor de regulação.Therefore, one of the objectives of the present invention is to provide an automatic pressure regulating valve that is capable of quickly adjusting the secondary pressure to a predetermined regulating value.
O presente invento utiliza a relação funcional entre a posição do sistema de regulação de pressão e a pressão secundária de uma válvula automática de regulação de pressão que inclui o sistema de regulação de pressão e o sistema de accionamento próprio para accionar o sistema de regulação de pressão.The present invention uses the functional relationship between the position of the pressure regulating system and the secondary pressure of an automatic pressure regulating valve that includes the pressure regulating system and the proper actuation system to drive the pressure regulating system. .
A fim de se conseguir atingir o objectivo do invento, o presente invento proporciona uma válvula automática de regulação de pressão que é caracterizado por compreender: uma unidade que é constituída por uma propriamente dita válvula automática de regulação de pressão, uma unidade de detecção própria para detectar a pressão secundária, uma unidade de regulação de pressão que é própria para regular a pressão secundária da unidade constituída por uma propriamente dita válvula automática de regulação de pressão, uma unidade de accionamento própria para accionar a unidade de regulação de pressão, uma unidade de controlo própria para controlar a unidade de accionamento e uma unidade de calibragem da pressão própria para o estabelecimento de uma pressão de regulação.In order to achieve the objective of the invention, the present invention provides an automatic pressure regulating valve which is characterized by comprising: a unit that is constituted by an automatic pressure regulating valve itself, a detection unit suitable for detecting the secondary pressure, a pressure regulating unit that is suitable for regulating the secondary pressure of the unit consisting of an actual automatic pressure regulating valve, an actuation unit for activating the pressure regulating unit, a pressure regulating unit own control to control the drive unit and a pressure calibration unit for establishing a regulating pressure.
A unidade de controlo vai controlar a unidade de accionamento com base na relação funcional entre a posição da unidade de regulação de pressão e a pressão secundária correspondente à pressão controlada de modo a ajustar a pressão secundária a um valor pretendido, designa-5damente ao valor da pressão de regulação.The control unit will control the drive unit based on the functional relationship between the position of the pressure regulating unit and the secondary pressure corresponding to the controlled pressure in order to adjust the secondary pressure to a desired value, namely the value of the regulating pressure.
No caso de um modelo de realização do presente invento, a unidade de controlo compreende um computador que inclui sistemas aritméticos, sistemas de correcção e sistemas de memorização.In the case of an embodiment of the present invention, the control unit comprises a computer that includes arithmetic systems, correction systems and memorization systems.
De acordo com o presente invento, quando uma pressão escolhida ao acaso é estabelecida por meio da unidade de calibragem da pressão, o sistema de accionamento da unidade de controlo vai calcular uma posição adequada de elemento de regulação de pressão da unidade de regulação de pressão como base na relação funcional entre a pressão secundária e a posição de elemento de regulação de pressão, após o que a unidade de controlo vai emitir um sinal de controlo que vai ser enviado para a unidade de accionamento a fim de ajustar a posição do elemento de regulação de pressão para uma adequada posição calculada, de maneira a fazer com que a pressão secundária vá ser regulada para o valor da pressão de regulação.In accordance with the present invention, when a pressure chosen at random is established by means of the pressure calibration unit, the drive system of the control unit will calculate a suitable pressure regulating element position of the pressure regulating unit as based on the functional relationship between the secondary pressure and the position of the pressure regulating element, after which the control unit will emit a control signal which will be sent to the drive unit in order to adjust the position of the regulating element pressure to a suitable calculated position, so that the secondary pressure will be set to the set pressure value.
Depois de o valor da pressão secundária ter sido assim ajustado ao valor da pressão de regulação, a unidade constituída por uma válvula de regulação automática dá início ao seu trabalho mecânico de controlo da pressão que é realizado de uma maneira convencional. Quando for necessário proceder-se a um fino controlo adicional da pressão secundária é conveniente dispor de um-sistema de detecção de pressão secundária, a fim de se poder detectar a pressão secundária de uma maneira contínua ou periódica, e controlar a unidade de accionamento por meio de um sinal de correcção calculado pelo sistema de accionamento da unidade de controlo com base na diferença entre a pressão de regulação e-a pressão secundária detectada, a fim de se poder controlar a pressão secundária de uma maneira contínua ou periódica.After the value of the secondary pressure has been adjusted to the value of the regulating pressure, the unit consisting of an automatic regulating valve begins its mechanical work of controlling the pressure which is carried out in a conventional manner. When it is necessary to carry out an additional fine control of the secondary pressure, it is convenient to have a secondary pressure detection system, in order to be able to detect the secondary pressure in a continuous or periodic way, and to control the drive unit by means of a correction signal calculated by the drive system of the control unit based on the difference between the regulating pressure and the detected secondary pressure, in order to be able to control the secondary pressure in a continuous or periodic manner.
Desta forma a válvula automática de regulação de pressão é capaz de apresentar uma resposta rápida às variações da pressão secundária e de regular de uma maneira instantânea a pressão secundária, designadamente a pressão controlada, de modo a que esta fique igual à pressão de regulação, designadamente à pressão pretendida.In this way, the automatic pressure regulating valve is able to respond quickly to variations in the secondary pressure and to instantly regulate the secondary pressure, namely the controlled pressure, so that it is equal to the regulating pressure, namely the desired pressure.
Este e outros objectivos, característica.s e vantagens do presente invento tornar-se-ão mais evidentes a partir da descrição de alguns modelos de realização preferenciais que irá em seguida ser apresentada em conjunção com os desenhos anexos em que:These and other objectives, characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the description of some preferred embodiments that will be presented in conjunction with the accompanying drawings in which:
a Figura 1 é uma vista parcial e em corte de uma válvula automática de regulação de pressão onde se acha particularmente bem ilustrada a respectiva unidade de regulação de pressão;Figure 1 is a partial and sectional view of an automatic pressure regulating valve where the respective pressure regulating unit is particularly well illustrated;
a Figura 2 é um gráfico representando a reacção entre o elemento de regulação de pressão de uma unidade de regulação de pressão e a pressão controlada;Figure 2 is a graph representing the reaction between the pressure regulating element of a pressure regulating unit and the controlled pressure;
a Figura 3 é um diagrama de blocos de um primeiro modelo de realização de uma válvula automática de regulação de pressão de acordo com o presente invento;Figure 3 is a block diagram of a first embodiment of an automatic pressure regulating valve according to the present invention;
a Figura 4 é um diagrama de blocos de um segundo modelo de realização de uma válvula automática de acordo com o presente invento; e a Figura 5 é um diagrama de blocos de um terceiro modelo de realização de uma válvula automática de acordo com o presente invento.Figure 4 is a block diagram of a second embodiment of an automatic valve in accordance with the present invention; and Figure 5 is a block diagram of a third embodiment of an automatic valve according to the present invention.
Nas Figs. 1 e 2 encontra-se representado um primeiro modelo de realização do pedido do prèsente in-7-In Figs. 1 and 2, a first model of carrying out the order of the present in-7-
vento para uma válvula (1) de redução de pressão. Em relação à Fig. 1 vemos que a válvula (1) de redução de pressão se acha equipado com uma mola (2) de calibragem da pressão que apresenta uma das suas extremidades assente num assento de mola (3) e a outra extremidade assente num assento de mola (6). Os assentos de mola (3) e (6) vão enconstar respectivamente contra um diafragma (4) e contra a extremidade inferior, de acordo com a maneira como é vista na Fig. 1, de uma haste roscada (8) de regulação de pressão por intermédio de uma esfera (7). A pressão secundária da válvula (1) de redução de pressão reina no interior de uma câmara de pressão (5) que se acha coberta pelo diafragma (4). A posição do diafragma (4) depende do equilíbrio de pressão entre a pressão que lhe é aplicada pela mola (2) de calibragem da pressão e a pressão secundária que reina no interior da câmara de pressão (5). Visto que a função de controlo da pressão secundária desempenhada pelo diafragma (4) é já bem conhecida, será omitida a sua descrição.wind to a pressure reducing valve (1). In relation to Fig. 1, we see that the pressure reduction valve (1) is equipped with a pressure calibration spring (2) which has one end resting on a spring seat (3) and the other end resting on a spring seat (6). The spring seats (3) and (6) will fit against a diaphragm (4) and the lower end, respectively, according to the way in Fig. 1, of a threaded rod (8) of pressure regulation through a sphere (7). The secondary pressure of the pressure reducing valve (1) reigns inside a pressure chamber (5) which is covered by the diaphragm (4). The position of the diaphragm (4) depends on the pressure balance between the pressure applied to it by the pressure calibration spring (2) and the secondary pressure within the pressure chamber (5). Since the secondary pressure control function performed by the diaphragm (4) is already well known, its description will be omitted.
Na parte inferior da haste roscada (8) de regulação de pressão é formada uma rosca exterior (9). A extremidade inferior roscada da haste (8) de regulação de pressão vai roscar num elemento fixo que se acha dotado de uma rosca interior (10) formada na zona central do referido elemento fixo. Na parte superior, de acordo com a maneira como é vista na Fig. 1, da haste roscada (8) de regulação de pressão encontra-se formado um furo axial. No furo axial da haste roscada (8) de regulação de pressão é introduzido um retentor (11) próprio para reter as esferas (12). No furo axial da haste roscada (8) de regulação de pressão é montado um veio estriado (13) de maneira a encostar contra as esferas (12). 0 veio estriado (13) é ligado por intermédio de uma engrenagem (14) de redução de velocidade ao veio de um motor (15 ) .An outer thread (9) is formed at the bottom of the threaded rod (8) for pressure regulation. The lower threaded end of the pressure regulating rod (8) will thread into a fixed element that is provided with an inner thread (10) formed in the central area of said fixed element. In the upper part, according to the way as seen in Fig. 1, of the threaded rod (8) of pressure regulation an axial hole is formed. In the axial hole of the threaded rod (8) for pressure regulation, a retainer (11) is inserted to retain the balls (12). In the axial hole of the threaded rod (8) for pressure regulation, a splined shaft (13) is mounted so as to abut against the balls (12). The splined shaft (13) is connected by means of a speed reduction gear (14) to the shaft of a motor (15).
Uma vez que vai roscar na zona interiorSince it will thread inside
-8(10) do elemento fixo, a parte roscada (8) de regulação de pressão vai ser obrigada a rodar por intermédio do veio estriado (13) de maneira a descer quando o veio do motor (15) roda num sentido, e por conseguinte a mola (2) de calibragem da pressão vai ser comprimida por intermédio do assento de mola (6) pela haste roscada (8) de regulação de pressão de modo a fazer aumentar a pressão de regulação. Por outro lado, quando o veio do motor (15) roda no sentido oposto a haste roscada (8) de regulação de pressão vai rodarno sentido oposto de maneira a subir, e por conseguinte a compressão da mola (2) de calibragem da pressão vai sofrer uma redução de modo a fazer baixar a pressão de regulação.-8 (10) of the fixed element, the threaded part (8) of pressure regulation will be forced to rotate through the splined shaft (13) in order to descend when the motor shaft (15) rotates in one direction, and therefore therefore the pressure calibration spring (2) will be compressed through the spring seat (6) by the pressure regulating threaded rod (8) in order to increase the regulating pressure. On the other hand, when the motor shaft (15) rotates in the opposite direction, the threaded rod (8) for pressure regulation will rotate in the opposite direction in order to rise, and therefore the compression of the pressure calibration spring (2) will undergo a reduction in order to lower the regulating pressure.
A distância ao longo da qual a extremidade inferior da haste roscada (8) de regulação de pressão se vai deslocar a partir de uma predeterminada posição de referência /uma posição em que a extremidade inferior da haste roscada (8) de regulação de pressão se acha em contacto com o assento de mola (6) por intermédio da esfera (7) sem comprimir a mola (2) de regulação da pressão_7, que será aqui designada por posição da haste roscada, é proporcional ao grau de compressão da mola (2) de calibragem da pressão e portanto à pressão de regulação, conforme se acha representado na Fig. 2. O presente invento utiliza de facto essa relação entre a distância de deslocamento da extremidade inferior da haste roscada (8) de regulação de pressão e a pressão de regulação.The distance along which the lower end of the pressure regulating threaded rod (8) will move from a predetermined reference position / a position where the lower end of the pressure regulating threaded rod (8) is in contact with the spring seat (6) via the ball (7) without compressing the pressure regulating spring (2), which will here be called the position of the threaded rod, is proportional to the degree of compression of the spring (2) pressure calibration and therefore to the regulating pressure, as shown in Fig. 2. The present invention in fact uses this relationship between the travel distance of the lower end of the threaded rod (8) for regulating pressure and the pressure of regulation.
Em relação à Fig. 3, onde se encontra representado um primeiro modelo de realização do presente invento, vemos que a válvula automática de regulação de pressão compreende uma válvula (1) de redução da pressão, uma unidade (50) de regulação de pressão que inclui a haste roscada (8) de regulação de pressão, uma unidade de accionamento (52) que inclui o motor (15), uma unidade (54) de detecção de pressão, uma unidade (55) de conversão de sinais, umaIn relation to Fig. 3, where a first embodiment of the present invention is shown, we see that the automatic pressure regulating valve comprises a pressure reducing valve (1), a pressure regulating unit (50) that includes the threaded rod (8) for pressure regulation, a drive unit (52) including the motor (15), a pressure detection unit (54), a signal conversion unit (55), a
-9unidade de controlo (56) que inclui um computador que memoriza os dados relativos às posições da haste roscada que representam a relação funcional entre a posição da haste roscada e o valor dá pressão controlada, e uma unidade (58) de calibragem da pressão. No caso do primeiro modelo de realização o motor (15) é um motor de velocidade escalonada .-9 control unit (56) which includes a computer that memorizes the data relating to the positions of the threaded rod that represent the functional relationship between the position of the threaded rod and the controlled pressure value, and a pressure calibration unit (58). In the case of the first embodiment, the motor (15) is a stepped-speed motor.
O sensor de pressão da unidade (54) de detecção de pressão detecta a pressão secundária da válvula (1) de redução de pressão e emite um sinal indicativo do valor da pressão, que representa o valor da pressão secundária, para a unidade (55) de conversão de sinais. Em seguida a unidade (55) de conversão de sinais vai converter o sinal indicativo do valor da pressão, que passaremos a designar apenas por sinal de pressão, num correspondente sinal de pressão digital, e enviar este último sinal para o computador da unidade de controlo (56).The pressure sensor of the pressure sensing unit (54) detects the secondary pressure from the pressure reducing valve (1) and emits a signal indicating the pressure value, which represents the secondary pressure value, to the unit (55) signal conversion. Then, the signal conversion unit (55) will convert the signal indicating the pressure value, which we will refer to only as the pressure signal, in a corresponding digital pressure signal, and send this last signal to the control unit computer (56).
Ao receber um sinal de pressão de regulação, que representa o valor da pressão de regulação, proveniente da unidade (58) de calibragem da pressão, o computador vai calcular, com base nos dados relativos às posições da haste roscada que nele foram préviamente memorizados, a posição correspondente à pressão de regulação em que a haste roscada (8) de regulação da pressão se deverá colocar e depois vai emitir um sinal pulsatório correspondente à posição calculada para a haste roscada que vai ser enviado para a unidade de accionamento (52) a fim de esta ir accionar a unidade (50) de regulação da pressão de maneira a fazer com que a haste roscada (8) de regulação de pressão se vá deslocar para a posição calculada; por conseguinte o valor da pressão secundária da válvula (1j de redução de pressão vai ajustar-se instantâneamente ao valor da pressão de regulação. O ângulo de rotação do veio do motor (15) de velocidade escalonada é proporcional ao número de impulsos do sinalUpon receiving a regulating pressure signal, which represents the regulating pressure value, from the pressure calibration unit (58), the computer will calculate, based on data relating to the positions of the threaded rod that were previously stored in it, the position corresponding to the regulating pressure in which the pressure regulating threaded rod (8) must be placed and then it will emit a pulsating signal corresponding to the calculated position for the threaded rod to be sent to the drive unit (52) a in order to drive the pressure regulating unit (50) in such a way that the threaded pressure regulating rod (8) moves to the calculated position; therefore the value of the secondary pressure of the valve (1j of pressure reduction will instantly adjust to the value of the regulating pressure. The angle of rotation of the motor shaft (15) of stepped speed is proportional to the number of signal pulses
pulsatório e portanto a posição da haste roscada (8) de regulação de pressão correspondente ao número de impulsos do sinal pulsatório.and therefore the position of the threaded rod (8) for pressure regulation corresponding to the number of pulses of the pulsating signal.
A unidade (54) de detecção de pressão vai detectar a pressão secundária de uma maneira contínua ou periódica e a unidade (55) de conversão de sinais vai enviar sinais digitais para a unidade de controlo (56) de uma maneira semelhante. 0 computador da unidade de controlo (56) vai comparar o valor detectado da pressão secundária com o valor da pressão de regulação. Quando o desvio entre o valor detectado da pressão secundária e o valor da pressão de regulação se encontrar dentro de predeterminados limites a unidade de controlo não emite nenhum sinal próprio para accionar a unidade de accionamento (52). Quando o desvio entre o valor detectado da pressão secundária e o valor de regulação ultrapassar os predeterminados limites o computador vai calcular uma distância de correcção ao longo da qual a haste roscada (8) de regulação de pressão vai precisar de se deslocar a fim de corrigir o desvio, sendo essa distância de correcção calculada com base na diferença entre o valor detectado da pressão secundária e o valor da pressão de regulação e nos dados relativos à posição da haste roscada que se acham memorizados no' referido computador, indo depois emitir um sinal de controlo que representa a distância de correcção calculada que é necessária para se proceder à correcção da pressão secundária e que é próprio para accionar a unidade de accionamento de maneira a fazer com que a haste roscada (8) de regulação de pressão se desloque de modo a efectuar o ajuste fino do valor da pressão secundária.The pressure sensing unit (54) will detect the secondary pressure in a continuous or periodic manner and the signal conversion unit (55) will send digital signals to the control unit (56) in a similar manner. The computer of the control unit (56) will compare the detected value of the secondary pressure with the value of the regulating pressure. When the deviation between the detected value of the secondary pressure and the value of the regulating pressure is within predetermined limits, the control unit does not emit any signal to drive the drive unit (52). When the deviation between the detected value of the secondary pressure and the regulation value exceeds the predetermined limits, the computer will calculate a correction distance along which the pressure regulating rod (8) will need to move in order to correct the deviation, this correction distance being calculated based on the difference between the detected value of the secondary pressure and the value of the regulating pressure and the data related to the position of the threaded rod that are stored in the said computer, and then it will emit a signal control that represents the calculated correction distance that is necessary to correct the secondary pressure and that is suitable for driving the drive unit in such a way that the threaded rod (8) of pressure regulation moves so that fine-tune the secondary pressure value.
Por exemplo, quando o valor da pressão de regulação é de 5 kg/cm2 , os valores limite de referêcia para o desvio são de + 0,1 kg/cm2 , e o valor detectado da pressão secundária é de 4,5 kg/cm2 , o computador calcula aFor example, when the set pressure value is 5 kg / cm 2 , the reference limit values for the deviation are + 0.1 kg / cm 2 , and the detected value of the secondary pressure is 4.5 kg. / cm 2 , the computer calculates the
-11distância de correcção correspondente ao desvio de pressão de 0,5 kg/cm2 com base nos dados relativos à posição da haste roscada a fim de fazer com que a haste roscada (8) de regulação de pressão se vá deslocar ao longo da distância assim calculada.-11 correction distance corresponding to the pressure deviation of 0.5 kg / cm 2 based on the data relating to the position of the threaded rod in order to cause the threaded rod (8) of pressure regulation to move along the distance so calculated.
Para se obter um controlo de pressão mais perfeito procede-se à memorização no quadro do sistema de memorização do computador de dados digitais que representam a relação funcional entre a pressão de regulação e a posição da haste roscada, por exemplo, uma predeterminada correlação entre a pressão de regulação e a posição da haste roscada representada por pressões de regulação com intervalos de 1 kg/cm2 e as correspondentes posições da haste roscada, indo as operações de controlo e de correcção ser executadas com base nos dados digitais de acordo com a predeterminada correlação. Quando é feita uma correcção os dados digitais que representam a anterior posição da haste roscada são substituídos pelos dados corrigidos que representam a nova posição da haste roscada a fim de actualizar o quadro do sistema de memorização.In order to obtain a more perfect pressure control, it is stored in the memory system of the digital data computer that represents the functional relationship between the regulating pressure and the position of the threaded rod, for example, a predetermined correlation between the regulating pressure and the position of the threaded rod represented by regulating pressures at intervals of 1 kg / cm 2 and the corresponding positions of the threaded rod, the control and correction operations being carried out based on the digital data according to the predetermined correlation. When a correction is made, the digital data representing the previous position of the threaded rod are replaced by the corrected data representing the new position of the threaded rod in order to update the frame of the memorization system.
Por exemplo, suponhamos que as posições S4 e S5 da haste roscada que se acham memorizadas no sistema de memorização do computador correspondem a pressões de regulação, mais precisamente a pressão de regulação secundária, de 4 e 5 kg/cm2 , respectivamente. Quando a válvula é calibrada para a pressão de regulação de 5 kg/cm2 por meio do sistema de calibragem da pressão o motor vai accionar a haste roscada de regulação de pressão obrigando-a a deslocar-se para a correspondente posição S5 . Quando os valores limite de referência para o desvio são de + 0,1 kg/cm2 o motor mantém-se parado desde que o desvio da pressão secundária em relação à pressão de regulação se mantenha dentro dos valores limite de referência.For example, suppose that the positions S4 and S5 of the threaded rod that are stored in the computer's memory system correspond to regulating pressures, more precisely the secondary regulating pressure, of 4 and 5 kg / cm 2 , respectively. When the valve is calibrated to the regulating pressure of 5 kg / cm 2 by means of the pressure calibration system, the engine will activate the pressure regulating threaded rod, forcing it to move to the corresponding position S5. When the reference limit values for the deviation are + 0.1 kg / cm 2 the motor remains stopped as long as the deviation of the secondary pressure from the regulating pressure remains within the reference limit values.
Suponhamos que o valor da pressão deSuppose the pressure value of
regulação é de 5 kg/cm2 , que os valores limite de referência do desvio são de + 0,1 kg/cm2 e que a pressão secundária é de 4,5 kg/cm2 . 0 computador vai então calcular um deslocamento j S de correcção da posição da has'te roscada correspondente ao desvio deregulation is 5 kg / cm 2 , that the reference limit values of the deviation are + 0.1 kg / cm 2 and that the secondary pressure is 4.5 kg / cm 2 . The computer will then calculate a displacement j S of correction of the position of the threaded haste corresponding to the deviation of
5,0-4,5 = 0,5 kg/cm2 utilizando a seguinte equação:5.0-4.5 = 0.5 kg / cm 2 using the following equation:
QS = (S5-S4) x 0,5/(5-4)QS = (S5-S4) x 0.5 / (5-4)
O motor vai então fazer deslocar a haste roscada de regulação de pressão de acordo com o valor calculado para o deslocamento j S de correcção da posição de modo a fazer aumentar o valor da pressão secundária de 4,5 kg/cm2 para 5,0 kg/cm2 . A posição inicial S5 da haste roscada que se achava memorizada no sistema de memorização vai ser então substituída pela posição S5+ AS.The motor will then move the pressure regulating threaded rod according to the calculated value for the position correction j S displacement in order to increase the secondary pressure value from 4.5 kg / cm 2 to 5.0 kg / cm 2 . The initial position S5 of the threaded rod that was stored in the memory system will then be replaced by the position S5 + AS.
Quando a mesma pressão de regulação é fornecida à unidade de controlo para regular a pressão controlada para a mesma pressão pretendida depois de a haste roscada (8) de regulação da pressão se ter deslocado da anterior posição a fim de fazer alterar a pressão de regulação, o computador vai calcular a posição da haste a fim de ajustar instantaneamente a pressão secundária à pressão pretendida .When the same regulating pressure is supplied to the control unit to adjust the controlled pressure to the same desired pressure after the pressure regulating rod (8) has moved from the previous position in order to change the regulating pressure, the computer will calculate the position of the rod in order to instantly adjust the secondary pressure to the desired pressure.
Quando o sistema de controlo de pressão da válvula automática de controlo de pressão é assim constituída o sistema de controlo da pressão vai gerar dados de controlo ideais mesmo quando as condições de funcionamento da válvula de redução de pressão são alteradas, de maneira que a válvula automática de controlo de pressão é capaz deWhen the pressure control system of the automatic pressure control valve is formed, the pressure control system will generate ideal control data even when the operating conditions of the pressure reduction valve are changed, so that the automatic valve pressure control is capable of
trabalhar a uma alta velocidade de resposta.work at a high speed of response.
O segundo modelo de realização que se encontra representado nas Figs. 1 e 4 é básicamente semelhante ao primeiro modelo de realização no que respeita a constituição e a funções. 0 segundo modelo de realização utiliza um potenciómetro rotativo para a detecção da posição da haste roscada (8) de regulação de pressão, e um motor reversível em vez de um motor de velocidade escalonada, para accionar a haste roscada (8) de regulação de pressão.The second embodiment shown in Figs. 1 and 4 is basically similar to the first embodiment in terms of constitution and functions. The second embodiment uses a rotary potentiometer to detect the position of the pressure regulating threaded rod (8), and a reversible motor instead of a stepped speed motor, to drive the pressure regulating threaded rod (8) .
Em relação à Fig. 4 vemos que o segundo modelo de realização compreende uma válvula (1) de redução de pressão, uma unidade (50) de regulação de pressão, uma unidade de accionamento (52), um detector de pressão (54), um conversor de sinais (55), uma unidade de controlo (56), uma unidade (58) de calibragem da pressão, uma engrenagem (14) de redução de velocidade, e um potenciómetro rotativo (20) .In relation to Fig. 4, we see that the second embodiment comprises a pressure reducing valve (1), a pressure regulating unit (50), an actuation unit (52), a pressure detector (54), a signal converter (55), a control unit (56), a pressure calibration unit (58), a speed reduction gear (14), and a rotary potentiometer (20).
Em relação à Fig. 1 vemos que o potenciómetro rotativo (20) se acha funcionalmente ligado a uma das rodas, não representadas, da engrenagem (14) de redução de velocidade. A Tensão de saída do potenciómetro (20) é proporcional à distância percorrida pela haste roscada (8) de regulação de pressão no seu movimento de deslocamento realizado a partir da posição de referência / uma posição em que a haste roscada (8) de regulação da pressão se acha em contacto com a mola (2) de calibragem da pressão sem comprimir esta mesma mola 7, designadamente à posição da-'haste roscada. Por conseguinte a tensão de saída do potenciómetro rotativo (20) representa a posição da haste roscada e portanto o valor da pressão secundária, isto é, da pressão controlada. No caso do segundo modelo de realização os dados relativos à posição da haste roscada que representam a relação funcional entre a posição da haste roscada representada pela tensão de saídaIn relation to Fig. 1, we see that the rotary potentiometer (20) is functionally connected to one of the wheels, not shown, of the speed reduction gear (14). The output voltage of the potentiometer (20) is proportional to the distance traveled by the pressure regulating threaded rod (8) in its displacement movement carried out from the reference position / a position in which the threaded adjustment rod (8) pressure is in contact with the spring (2) calibration pressure without compressing this same spring 7, namely the position - 'threaded rod. Therefore, the output voltage of the rotary potentiometer (20) represents the position of the threaded rod and therefore the value of the secondary pressure, that is, the controlled pressure. In the case of the second embodiment, the data relating to the position of the threaded rod representing the functional relationship between the position of the threaded rod represented by the output voltage
-14do potenciómetro rotativo (20) e a pressão secundária vão ser memorizadas no computador.-14 of the rotary potentiometer (20) and the secondary pressure will be stored in the computer.
O potenciómetro rotativo (20) pode ser substituído por um potenciómetro linear ou por um transformador diferencial. Quando se utiliza um potenciómetro linear, o braço do potenciómetro linear deve ser concebido de maneira a deslocar-se linearmente em conjunto com a haste roscada (8) de regulação de pressão. Quando se utiliza um transformador diferencial, o núcleo do transformador diferencial deve ser concebido de maneira a deslocar-se linearmente em conjunto com a haste roscada (8) de regulação de pressão.The rotary potentiometer (20) can be replaced by a linear potentiometer or a differential transformer. When using a linear potentiometer, the arm of the linear potentiometer must be designed to move linearly together with the threaded rod (8) for pressure regulation. When using a differential transformer, the core of the differential transformer must be designed to move linearly in conjunction with the pressure regulating threaded rod (8).
A unidade de controlo (56) vai enviar continuamente um sinal para a unidade de accionamento (52) até que o sinal de saída do potenciómetro rotativo (20), designadamente o sinal indicativo da posição da haste roscada, vá coincidir com um sinal que é fornecido à unidade de controlo (56) por meio da unidade (58) de calibragem da pressão. Dado que as restantes funções são indênticas às do primeiro modelo de realização não será feita a descrição dessas funções a fim de se evitar duplicações.The control unit (56) will continuously send a signal to the drive unit (52) until the output signal from the rotary potentiometer (20), namely the signal indicating the position of the threaded rod, will coincide with a signal that is supplied to the control unit (56) by means of the pressure calibration unit (58). Since the remaining functions are identical to those of the first model, these functions will not be described in order to avoid duplication.
O terceiro modelo de realização que se acha representado na Fig. 5 compreende uma válvula (1) de redução de pressão, uma engrenagem (14) de redução de velocidade, um potenciómetro rotativo (20), uma unidade (50) de regulação de pressão, uma unidade de accionamento (50), uma unidade de controlo (70) e uma unidade (72) de calibragem da pressão que inclui um potenciómetro.The third embodiment shown in Fig. 5 comprises a pressure reduction valve (1), a speed reduction gear (14), a rotary potentiometer (20), a pressure regulating unit (50) , a drive unit (50), a control unit (70) and a pressure calibration unit (72) which includes a potentiometer.
A unidade de controlo (70) não inclui um computador. O terceiro modelo de realização é capaz de controlar a pressão secundária de uma maneira mais simples , com base na relação entre a posição da haste roscada e a pressão secundária, isto é, a pressão controlada. O potencióThe control unit (70) does not include a computer. The third embodiment is capable of controlling the secondary pressure in a simpler way, based on the relationship between the position of the threaded rod and the secondary pressure, that is, the controlled pressure. The potenti
-15metro rotativo (20), que se acha funcionalmente ligado à engrenagem (14) de redução de velocidade, fornece um sinal de tensão, que representa uma posição da haste roscada correspondente à pressão secundária, à unidade de controlo (70), ao passo que o potenciómetro da unidade (72) de calibragem da pressão fornece um sinal, que representa uma pressão de regulação, A unidade de controlo (70). A unidade de controlo (70) compara o sinal de tensão que representa a posição da haste roscada com o sinal de tensão que representa a pressão de regulação e depois fornece à unidade de accionamento (52) um sinal de controlo a fim de obrigar a haste roscada (8) de regulação de pressão a deslocar-se até que o sinal de tensão que é emitido pelo potenciómetro rotativo (20) vá coincidir com o sinal de tensão que representa a pressão de regulação .-15 rotary meter (20), which is functionally connected to the speed reduction gear (14), provides a tension signal, which represents a position of the threaded rod corresponding to the secondary pressure, to the control unit (70), in step that the potentiometer of the pressure calibration unit (72) provides a signal, which represents a regulating pressure, The control unit (70). The control unit (70) compares the tension signal representing the position of the threaded rod with the tension signal representing the regulating pressure and then provides the drive unit (52) with a control signal in order to compel the rod pressure regulating thread (8) to move until the voltage signal that is emitted by the rotary potentiometer (20) coincides with the voltage signal representing the regulating pressure.
O potenciómetro rotativo (20) pode ser substituído por um potenciómetro linear ou por um transformador diferencial, conforme foi referido na descrição do segundo modelo de realização.The rotary potentiometer (20) can be replaced by a linear potentiometer or a differential transformer, as mentioned in the description of the second embodiment.
Apesar de o invento ter sido descrito com referência aos respectivos modelos de realização preferenciais com um certo grau de pormenor, é evidente que aos entendidos nesta matéria ocorrerão muitas alterações e variações sem se sair do âmbito do invento.Although the invention has been described with reference to the respective preferred embodiments with a certain degree of detail, it is evident that those skilled in the art will experience many changes and variations without departing from the scope of the invention.
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MM3A | Annulment or lapse |
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