RU2465512C1 - Устройство для поддержания состава воздушной среды в герметичном контейнере - Google Patents
Устройство для поддержания состава воздушной среды в герметичном контейнере Download PDFInfo
- Publication number
- RU2465512C1 RU2465512C1 RU2011115408/06A RU2011115408A RU2465512C1 RU 2465512 C1 RU2465512 C1 RU 2465512C1 RU 2011115408/06 A RU2011115408/06 A RU 2011115408/06A RU 2011115408 A RU2011115408 A RU 2011115408A RU 2465512 C1 RU2465512 C1 RU 2465512C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sealed container
- oxygen
- electric
- actuator
- pneumatic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Изобретение относится к средствам для поддержания состава воздушной среды в герметичном контейнере, в котором происходит каталитическое окисление водорода кислородом воздуха, поступающим за счет газообмена. Устройство для поддержания состава воздушной среды в герметичном контейнере содержит блок управления. Блок управления включает источник электропитания, аналого-цифровой преобразователь информационных и силовых управляющих сигналов в виде блока преобразования интерфейсов, датчики, регистрирующие параметры автоматизированной системы, средства коммутации информационных и силовых управляющих сигналов в виде блока ввода-вывода интерфейсов, электрически связанные с цифровым электронно-вычислительным устройством и подключенные к электроприводу регулируемого исполнительного устройства, собственно исполнительное устройство и электропривод регулируемого исполнительного устройства, пневмомагистраль, соединяющую исполнительный механизм с герметичным контейнером. В качестве исполнительного устройства используется электропневмоклапан, подключенный непосредственно к одному из двух выходов герметичного контейнера. Клапан связан пневмомагистралью с дополнительно установленным фильтром на выходе из пневмомагистрали, сообщающимся с внешней средой. Датчик кислорода установлен непосредственно на втором выходе герметичного контейнера. Датчик кислорода и электропневмоклапан имеют прямые и обратные электрические связи с блоком управления по цепям управления и питания для управления изменением положения рабочего органа электропневмоклапана. При использовании изобретения обеспечивается упрощение устройства и минимизация габаритно-массовых характеристик, обеспечение регулируемого притока кислорода из воздуха в указанный контейнер. 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к средствам поддержания состава воздушной среды в герметичных контейнерах путем газообмена их с внешней средой и может быть использовано для автоматического регулирования процесса естественной вентиляции в герметичных контейнерах.
Известно устройство автоматизированной системы управления степенью герметичности защитной оболочки на судах (патент РФ №2151383, МПК G01M 3/00, опубл. 20.06.2000 г.), содержащей блок управления, сформированный по заранее заданному алгоритму, построенному на логической связи электрических параметров элементов автоматизированной системы, который включает источник электропитания, аналого-цифровой преобразователь информационных и силовых управляющих сигналов, датчики, регистрирующие параметры автоматизированной системы, средства коммутации информационных и силовых управляющих сигналов, электрически связанные с цифровым электронно-вычислительным устройством и подключенные к электроприводам регулируемых рабочих органов исполнительных устройств, составляющих систему исполнительных механизмов, собственно исполнительные устройства и электроприводы регулируемых рабочих органов группы исполнительных устройств, пневмомагистрали, соединяющие датчики с исполнительными механизмами и с объектом регулирования.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности поддержания состава воздушной среды в герметичном контейнере, в котором происходит каталитическое окисление водорода кислородом воздуха путем его естественной вентиляции.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка простого устройства для автоматического поддержания состава воздушной среды в герметичном контейнере, в котором происходит каталитическое окисление водорода кислородом воздуха, поступающим за счет газообмена.
Новый технический результат, обеспечиваемый при использовании предлагаемого устройства для поддержания состава воздушной среды в герметичном контейнере, заключается в упрощении устройства и минимизации габаритно-массовых характеристик, в обеспечении возможности управления газообмена его с внешней средой путем естественной вентиляцией герметичного контейнера, в котором происходит каталитическое окисление водорода кислородом воздуха, поступающим за счет газообмена, обеспечения регулируемого притока кислорода из воздуха в указанный контейнер с размещенными в нем источниками водорода и других газов, доступ к которому ограничен, в обеспечении восстановления работоспособности катализатора.
Указанные задача и технические результаты обеспечиваются тем, что устройство для поддержания состава воздушной среды в герметичном контейнере, содержащее блок управления, сформированный по заранее заданному алгоритму, построенному на логической связи электрических параметров элементов автоматизированной системы, который включает источник электропитания, аналого-цифровой преобразователь информационных и силовых управляющих сигналов в виде блока преобразования интерфейсов, датчики, регистрирующие параметры автоматизированной системы, средства коммутации информационных и силовых управляющих сигналов в виде блока ввода-вывода Интерфейсов, электрически связанные с цифровым электронно-вычислительным устройством и подключенные к электроприводу регулируемого исполнительного устройства, собственно исполнительное устройство и электропривод регулируемого исполнительного устройства, пневмомагистраль, соединяющую исполнительный механизм с герметичным контейнером, согласно изобретению в качестве исполнительного устройства содержится электропневмоклапан, подключенный непосредственно к одному из двух выходов герметичного контейнера и связанный пневмомагистралью с дополнительно установленным фильтром на выходе из пневмомагистрали, сообщающимся с внешней средой, датчик кислорода установлен непосредственно на втором выходе герметичного контейнера, датчик кислорода и электропневмоклапан имеют прямые и обратные электрические связи с блоком управления по цепям управления и питания для управления изменением положения рабочего органа электропневмоклапана, алгоритм, по которому сформирован блок управления, построен на логической связи (линейной, полиноминальной, экспоненциальной) исходных показаний и результатов текущих измерений концентрации кислорода от промежутка времени, за который произойдет допустимый расход кислорода в герметичном контейнере.
Предлагаемое устройство поясняется следующим образом.
На фиг.1 представлен общий вид устройства для поддержания состава воздушной среды в герметичном контейнере 1, где 2 - датчик кислорода, 3 - блок управления, содержащий: 4 - источник электропитания, 5 - блок ввода-вывода интерфейсов, 6 - блок преобразования интерфейсов; 7 - фильтр, 8 - пневмомагистраль, 9 - электропневмоклапан.
Предлагаемое устройство предусмотрено для поддержания состава воздушной среды герметичного контейнера, в котором имеется источник водорода и происходит каталитическое окисление водорода, поступающего из этого источника, кислородом воздуха.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
В начальный момент через блок управления автоматизированной системы производится опрос показаний датчика кислорода 2 на содержание кислорода в герметичном контейнере 1, который будет проводиться в режиме текущего времени. Датчик кислорода 2 задействуется от источника электропитания 4.
Затем подается управляющий сигнал из блока управления 5 на открытие электропневмоклапана в пневмомагистрали, соединяющей герметичный контейнер с фильтром.
Блок управления сформирован по заранее заданному алгоритму, построенному на логической связи электрических параметров элементов автоматизированной системы, а именно на связи (линейной, полиноминальной, экспоненциальной) исходных показаний, заложенных в алгоритм, с последующим определением путем интерполяции с помощью указанных зависимостей результатов текущих измерений концентрации кислорода от промежутка времени, за который произойдет допустимый расход кислорода в герметичном контейнере. При достижении крайних заданных значений расхода кислорода производится передача сформированного управляющего сигнала по интерфейсу на соответствующее открытие электроприводом электропневмоклапана в пневмомагистрали с фильтром для запуска кислорода из воздуха внешней среды в герметичный контейнер, компенсирующего расход кислорода, или закрытие электропневмоклапана в пневмомагистрали с фильтром по завершении процесса. Результаты этих измерений фиксируются в памяти блока управления, затем преобразуются в сигнал управления и передаются по интерфейсу на электропривод исполнительного устройства (электропривод электропневмоклапана) с возможностью доведения величины концентрации кислорода в герметичном контейнере до уровня номинальной (допустимой). Особенность блока управления в предлагаемом устройстве заключается в том, что входящие в него составные части (блок питания, блок ввода-выввода интерфейсов и блок преобразования интерфейсов) выполнены в виде единого блока, что значительно минимизирует его габаритно-массовые характеристики.
Номинальным (допустимым) значением показания датчика кислорода является значение что соответствует содержанию кислорода в атмосфере воздуха.
Критическим (конечным) значением концентрации кислорода является значение Со2=10,0 об.%, что является недопустимым для герметичного контейнера, в котором происходит каталитическое окисление водорода кислородом воздуха. Сигналы, соответствующие номинальным и критическим значениям концентраций кислорода, закладываются в блок памяти в составе блока 3 и поступают в блок 5.
Соответствующие этим значениям концентраций кислорода электрические сигналы (аналоговые сигналы) датчика кислорода поступают в блок ввода-вывода интерфейсов 5 и преобразуются в цифровой сигнал аналого-цифровым преобразователем из состава блока 3. Эти значения закладываются в блок памяти в составе блока 3 и поступают в блок 6, где преобразуются в вид, необходимый для передачи по последовательной или параллельной линии внешним потребителям (ПК или оператору автоматизированной системы). Периодичность опроса текущих показаний датчика кислорода определяется в блоке управления на основе построения графических зависимостей, например линейных или иных, выявленных в процессе наблюдений за изменением текущих значений концентраций кислорода, аппроксимирующих и интерполирующих зависимостей, соединяющих точки, соответствующие исходным, текущим и критическим значениям концентраций кислорода.
Последующие изменения показаний датчика кислорода (Стекущее) в режиме текущего времени (с учетом истечения водорода из источников водорода и расхода кислорода на каталитическое окисление водорода в герметичном контейнере) будут приближаться к критическому значению.
Процесс измерения и передачи текущих сигналов будет производиться аналогично измерению исходных значений концентраций кислорода.
Все измеренные сигналы будут заложены в блок памяти в составе блока 3.
Количество текущих измерений концентраций кислорода в период времени между исходными (номинальными) и конечными (критическими) значениями составляет 3-5 точек, что ограничено емкостью источников питания 4 при длительной эксплуатации предлагаемой системы.
В блоке управления 3 при достижении текущих значений концентраций кислорода, равного критическому значению, формируется сигнал управления на закрытие электропневмоклапана в пневмомагистрали, соединяющей герметичный контейнер с фильтром 7.
В этот момент завершается газообмен герметичного контейнера с внешней средой путем естественной вентиляции за счет притока воздуха из внешней среды и достижение исходного (допустимого) значения концентрации кислорода. Процесс естественной вентиляции может повторяться неоднократно за период времени эксплуатации герметичного контейнера.
Предлагаемое устройство предназначено для управления медленно текущих самопроизвольных газообменных процессов.
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает надежное и гибкое поддержание состава воздушной среды в герметичном контейнере, в котором происходит каталитическое окисление водорода кислородом воздуха, поступающего за счет газообмена герметичного контейнера с окружающей средой, для обеспечения регулируемого притока кислорода из воздуха в указанный контейнер с размещенными в нем источниками водорода, доступ к которому ограничен, обеспечения восстановления работоспособности катализатора на основе палладия.
Возможность промышленной реализации предлагаемого изобретения подтверждается следующим примером.
Пример 1. Предлагаемое устройство опробовано на действующем макете, где в качестве функциональных составляющих использованы покупные готовые изделия блоки (модуль аналогового ввода типа NL-4RTD, блок питания типа DRA18-12, блок интерфейсов типа NL-232C, электропневмоклапан типа ЭК-48, датчик кислорода типа Оксик-15, фильтр-поглотитель типа АПДС14).
В начальный момент времени герметичный контейнер заполнен азотом в качестве инертной среды, а содержание кислорода соответствует критическому значению, электропневмоклапан закрыт. Показания датчика, регистрирующего концентрацию кислорода, соответствуют критическому значению. Блок управления 3 формирует сигнал на открытие электропневмоклапана 1 в пневмомагистрали 8, соединенной с фильтром 7, открывается электропневмоклапан 9. В этот момент происходит естественная вентиляция герметичного контейнера за счет газообмена с внешней средой. При этом концентрация кислорода в герметичном контейнере достигает номинального значения (соответствующего его содержанию в воздухе). Это фиксируется датчиком кислорода. После завершения процесса газообмена блок управления 3 подает сигнал на закрытие электропневмоклапана 9. В условиях примера 1 принцип работы устройства, состоящего из традиционных блоков, ограничен только возможностью реализации процесса регулирования ситуации с изменением концентраций кислорода от критической до номинальной, тогда как предлагаемое устройство обладает большим диапазоном функционирования за счет реализации с ее помощью процесса регулирования ситуации с изменением концентраций кислорода от номинальной до критической и наоборот.
Claims (1)
- Устройство для поддержания состава воздушной среды в герметичном контейнере, содержащее блок управления, сформированный по заранее заданному алгоритму, построенному на логической связи электрических параметров элементов автоматизированной системы, который включает источник электропитания, аналого-цифровой преобразователь информационных и силовых управляющих сигналов в виде блока преобразования интерфейсов, датчики, регистрирующие параметры автоматизированной системы, средства коммутации информационных и силовых управляющих сигналов в виде блока ввода-вывода интерфейсов, электрически связанные с цифровым электронно-вычислительным устройством и подключенные к электроприводу регулируемого исполнительного устройства, собственно исполнительное устройство и электропривод регулируемого исполнительного устройства, пневмомагистраль, соединяющую исполнительный механизм с герметичным контейнером, отличающееся тем, что в качестве исполнительного устройства содержится электропневмоклапан, подключенный непосредственно к одному из двух выходов герметичного контейнера и связанный пневмомагистралью с дополнительно установленным фильтром на выходе из пневмомагистрали, сообщающимся с внешней средой, датчик кислорода установлен непосредственно на втором выходе герметичного контейнера, датчик кислорода и электропневмоклапан имеют прямые и обратные электрические связи с блоком управления по цепям управления и питания для управления изменением положения рабочего органа электропневмоклапана, алгоритм, по которому сформирован блок управления построен на логической связи (линейной, полиноминальной, экспоненциальной) исходных показаний и результатов текущих измерений концентрации кислорода от промежутка времени, за который произойдет допустимый расход кислорода в герметичном контейнере.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011115408/06A RU2465512C1 (ru) | 2011-04-19 | 2011-04-19 | Устройство для поддержания состава воздушной среды в герметичном контейнере |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011115408/06A RU2465512C1 (ru) | 2011-04-19 | 2011-04-19 | Устройство для поддержания состава воздушной среды в герметичном контейнере |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2465512C1 true RU2465512C1 (ru) | 2012-10-27 |
Family
ID=47147523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011115408/06A RU2465512C1 (ru) | 2011-04-19 | 2011-04-19 | Устройство для поддержания состава воздушной среды в герметичном контейнере |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2465512C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2183306C2 (ru) * | 2000-07-20 | 2002-06-10 | Исследовательский центр прикладной ядерной физики | Способ поддержания состава воздуха в замкнутом рабочем объеме |
DE10235718B3 (de) * | 2002-07-31 | 2004-04-08 | Htk Hamburg Gmbh | Verfahren zur Inertisierung von geschlossenen Räumen zur Herabsenkung von Brand- und Explosionsgefahr sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
WO2006074942A1 (de) * | 2005-01-17 | 2006-07-20 | Amrona Ag | Inertisierun sverfahren zur brandvermeidun |
RU2372954C2 (ru) * | 2005-01-21 | 2009-11-20 | Амрона Аг | Способ инертизации для предотвращения пожаров |
RU2403706C1 (ru) * | 2009-06-29 | 2010-11-20 | Федеральное государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный агроинженерный университет" | Способ автоматического управления свето-температурно-влажностным режимом в теплице и система для его реализации |
-
2011
- 2011-04-19 RU RU2011115408/06A patent/RU2465512C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2183306C2 (ru) * | 2000-07-20 | 2002-06-10 | Исследовательский центр прикладной ядерной физики | Способ поддержания состава воздуха в замкнутом рабочем объеме |
DE10235718B3 (de) * | 2002-07-31 | 2004-04-08 | Htk Hamburg Gmbh | Verfahren zur Inertisierung von geschlossenen Räumen zur Herabsenkung von Brand- und Explosionsgefahr sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
WO2006074942A1 (de) * | 2005-01-17 | 2006-07-20 | Amrona Ag | Inertisierun sverfahren zur brandvermeidun |
RU2372954C2 (ru) * | 2005-01-21 | 2009-11-20 | Амрона Аг | Способ инертизации для предотвращения пожаров |
RU2403706C1 (ru) * | 2009-06-29 | 2010-11-20 | Федеральное государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный агроинженерный университет" | Способ автоматического управления свето-температурно-влажностным режимом в теплице и система для его реализации |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2393369C2 (ru) | Способ и устройство с обратной связью для электропневматической управляющей системы | |
JP3595554B2 (ja) | 圧力フィードバック、動的補正、および診断機能を備えたバルブ位置制御装置 | |
CA2696432C (en) | Methods and apparatus to arbitrate valve position sensor redundancy | |
CN101360944A (zh) | 通用紧急关闭装置控制器 | |
US20080154436A1 (en) | Control device for a pneumatically operated actuator | |
RU2008121959A (ru) | Способ и аппаратно-программная система для тестирования системы управления для морского нефтеперерабатывающего завода | |
GB2422658A (en) | A method of flushing gas into an out of a sealable enclosure | |
US11486515B2 (en) | Determining the operability of a fluid driven safety valve | |
RU2465512C1 (ru) | Устройство для поддержания состава воздушной среды в герметичном контейнере | |
CN102371991A (zh) | 控制负压装置的方法和设备 | |
CN102879733A (zh) | 采用气体补偿的全温度sf6气体密度继电器校验装置 | |
US20190293205A1 (en) | Detecting Maintenance Statuses of Valves | |
JPH05509149A (ja) | 補助変換器ボックスを包含する弁診断システム | |
CN105137107A (zh) | 全自动取样分析系统及检测方法 | |
RU2465513C1 (ru) | Устройство для принудительного газообмена в герметичном контейнере | |
JP2016524106A (ja) | リニア・バルブの故障を無線で監視及び予測するためのシステム | |
RU2466373C1 (ru) | Автоматизированная система управления динамикой естественной вентиляции в герметичном контейнере и способ ее задействования | |
RU2453895C1 (ru) | Автоматизированная система управления динамикой принудительной вентиляции в герметичном контейнере и способ ее задействования | |
CN110281895B (zh) | 一种均衡风缸压力的控制方法及其控制系统 | |
CN107389464B (zh) | 电池包浸水试验装置 | |
RU2744321C1 (ru) | Автоматическая система регулирования давления | |
JP4973271B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP6671202B2 (ja) | ポジショナ | |
JP2013036751A (ja) | 体積測定装置 | |
CN111665742B (zh) | 一种气囊支承自由边界模拟控制系统及其控制方法 |