SU873218A1 - Device for regulating temperature of gas in flow-through chamber - Google Patents

Device for regulating temperature of gas in flow-through chamber Download PDF

Info

Publication number
SU873218A1
SU873218A1 SU792849519A SU2849519A SU873218A1 SU 873218 A1 SU873218 A1 SU 873218A1 SU 792849519 A SU792849519 A SU 792849519A SU 2849519 A SU2849519 A SU 2849519A SU 873218 A1 SU873218 A1 SU 873218A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
control
temperature
pulse
Prior art date
Application number
SU792849519A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Яковлевич Чернов
Юрий Константинович Фирсов
Виктор Трофимович Несвитайло
Игорь Борисович Андрушев
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5539
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я М-5539 filed Critical Предприятие П/Я М-5539
Priority to SU792849519A priority Critical patent/SU873218A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU873218A1 publication Critical patent/SU873218A1/en

Links

Landscapes

  • Flow Control (AREA)

Description

Изобретение относитс  к экспериментальной; аэрргазодинамике и может быть использовано в экспериментальных установках дл  автомата ческого регулировани  и стабилизации-температуры газовых потоков переменной плопюсга.The invention relates to an experimental; aerogasdynamics and can be used in experimental installations for the automatic regulation and stabilization of the temperature of gas streams of variable plumes.

Известно устройство дл  регулировани  температуры , содержащее нагреватель, термочувствительный датчик и задатчик, соединенные в мостовую схему сравнени , усилитель элект{Жческдго шгнала и схему управлени  с отрмцательной обратной св зью, воздействующей на источник потребл емой мощности 1.A device for temperature control is known, comprising a heater, a temperature-sensitive sensor and a setting device, connected in a bridge comparison circuit, an electrical amplifier and control circuit with positive feedback acting on the source of power consumption 1.

Недостатком указанного устройства  вл етс  отраниченна  обласп применени  дл  объектов регулировани , коэффициент передачи которых  вл етс  величиной переменной.The disadvantage of this device is the limited application area for control objects whose transmission coefficient is a variable value.

Известна система автоматческого регулировани  температуры газа в проточной камере, содержаща  баллонную сжатого газа, подключенную через регулирующий вентиль, сужающее устройство и подогреватель к проточной камере , регул тор расхода, выход которого подключен к управл ющему входу регулирующего вентил , а вход - к выходу датчика давлени .A known system for automatically controlling the temperature of a gas in a flow chamber comprising a cylinder of compressed gas connected through a control valve, a restriction device and a heater to the flow chamber, a flow regulator whose output is connected to the control input of the control valve, and an input to the output of the pressure sensor.

установленного между регулирующим вентилем и сужаюишм устройством, регул тор температуры в проточной камере и источник питани , подключенный к управл ющему входу подогревател , и шунт, установленный в цепи источника питани  2.installed between the control valve and the narrowing device, the temperature controller in the flow chamber and the power source connected to the control input of the preheater, and the shunt installed in the power supply circuit 2.

Эта (жстема позвол ет несколько ошзить вли ние инерционности температу{ш путем фора1ровашш изменени  ветшчины рабочего сигнала, одшисо недостатками ее  вл ютс  This (the system allows you to somewhat lessen the influence of the inertia of the temperature {w by means of a change in the size of the working signal, but its shortcomings are

10 необходимость задани  оператором на задатчике величины посто нной времени объекта регулировани , котора  во .многих случа х  вл етс  величиной переменной и неизвестной; отсутствие учета изменени  коэффициента передав 10 the need for the operator to set the value of the constant time of the control object on the setter, which in many cases is variable and unknown; no consideration of change in transmission coefficient

15 объекта регу шр «а1Ш  (проточной камеры) при изменении режима и учета составл ющей «шстого запаздывашш по температуре.15, an object of the regulator shr-a1Sh (flow-through chamber) when changing the mode and taking into account the component of the “simple delay in temperature”.

Цель изобретени  - улу аиение аэродитамических характеристик системы.The purpose of the invention is to improve the aerodynamic characteristics of the system.

2020

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, чго в системе дл  регулировани  температуры газа в проточной камере, содержащей &шлониую сжатого газа, подключенную через регули- :This goal is achieved by the fact that the system in order to control the temperature of the gas in a flow chamber containing & compressed gas, connected through the regulator:

рующин вентиль, сужающее устройство и подогреватель к проточной камере, регул тор расхода , выход которого подключен к управл ющ му входу регулирующего вентил , а вход - к выходу датчика давлени , установленного между регулирующим вентилем и сужающим устройством, регул тор температуры в проточной камере, источник питани , подключенный к управл ющему входу подогревател , и шунт установленный в цепи источника питани , установлен 6Hok делени  и квадратор, вход которого подключен к шунту источника питани , а выход - к первому входу блока делени , второй вход которого соединен с выходом регул тора температуры, причем выход делени  подключен ко входу источника питани .a rusher valve, a restriction device and a heater to the flow chamber, a flow regulator whose output is connected to the control input of a control valve, and an input to the output of a pressure sensor installed between the control valve and a restriction device, a temperature regulator in the flow chamber, a source power supply connected to the control input of the heater, and the shunt installed in the power supply circuit, installed 6Hok division and quad, the input of which is connected to the power supply shunt, and the output to the first input of the block audio, a second input coupled to an output of the temperature controller of the torus, and dividing the output connected to an input power source.

Блок делени  состоит из последовательно включенного первого широтно-импульсного модул тора , первого ключа, фильтра низкой частоты и дифференциального усилител , выход которого подключен к выходу блока и первому входу щиротно-импульсного модул тора, а также решающего усилител  с задатчиком температуры в цепи обратной св зи, причем второй вход первого ключа соединен с первым входом блока делени , а вход решающего усилител  св зан со вторым входом блока делени .The division unit consists of a series-connected first pulse-width modulator, a first key, a low-pass filter and a differential amplifier, the output of which is connected to the output of the block and the first input of the pulse-width modulator, as well as a decisive amplifier with a temperature setting in the feedback circuit. the second input of the first switch is connected to the first input of the division unit, and the input of the decision amplifier is connected to the second input of the division unit.

Кроме того, квадратор состоит из последовательно включенных второго широтно-импульсного модул тора, второго ключа и демодул тора , выход которого подключен к выходу квадратора, вход которого св зан с входом второго широтно-импульсного модул тора и вторым входом второго ключа.In addition, the quad consists of a second pulse-width modulator, a second key and a demodulator, the output of which is connected to the output of the quad, whose input is connected to the input of the second pulse-width modulator and the second input of the second key.

Действительно, учитыва , что расход газа через проточную камеру с критическим соплом выражаетс , как - О.4-РкРIndeed, taking into account that the flow rate of gas through the flow chamber with a critical nozzle is expressed as - O.4-RKR

- -

где V - температура газа;where V is the gas temperature;

р. - давление газа в камере;R. - gas pressure in the chamber;

f - площадь критического сечени f - area of critical section

сопла.nozzles.

Температуру газа можно представить зависимостью . г . PK.f i ,-)Gas temperature can be represented by dependence. g. PK.f i, -)

При условии, что F const и G const, V РProvided that F const and G const, V P

Таким образом, температура газа в этом случае может быть измерена датчикам давлени более чувствительным и менее инерционным, чем датчик температуры.Thus, the gas temperature in this case can be measured by pressure sensors more sensitive and less inertial than the temperature sensor.

Закон управлени  устройством компенсации изменени  коэффициента передачи проточной камеры с подогревателем выражаетс  в этомThe control law of the transmission coefficient compensation device of the flow chamber with the heater is expressed in this

случае зависимостью i, Уcase of dependence i, Y

32  32

где 3 ток нагрузки подогревател .where 3 load current is preheater.

На чертеже представлена схема предлагаемой шстемы.The drawing shows the proposed scheme shstemy.

Балопиа  сжатого газа 1 через регулирующий вентиль 2, критический расходометр 3 (сужающее устройство) и омический .подогреватель 4 соединена с объектом регулировани  - проточной камерой 5. Цепь управле1ш  регулирующего вентил  2 подключена к регул тору расхода газа 6, вход которого св зан с датчиком давлени  7, установленным между вентилем и расходометром . Подогреватель 4 св зан с источником питани  8, цепь управлени  которым подключена к выходу блока 9 делени  величины заданной температуры на. квадрат тока нагрузки подогревател . Один из входов блока 9 через квадратор 10 подключен к шунту 11 в цепи источника питани , другой вход соединен с вь1ходом регул тора температуры 12, состо щего из датчика давлени  газа 13 в проточной камере 5, задатчика температуры 14, задатчика 15 величины расхода и площади критического сечени  сопла, а также блока управлени  16.Baled compressed gas 1 through control valve 2, critical flow meter 3 (narrowing device) and ohmic. Preheater 4 is connected to the control object - flow chamber 5. Control circuit of control valve 2 is connected to gas flow controller 6, which is connected to pressure sensor 7, installed between the valve and the flow meter. Heater 4 is connected to a power source 8, the control circuit of which is connected to the output of block 9 for dividing the set temperature value by. square load current preheater. One of the inputs of the block 9 is connected via a quad 10 to the shunt 11 in the power supply circuit, the other input is connected to a temperature regulator 12, consisting of a gas pressure sensor 13 in the flow chamber 5, a temperature setpoint 14, a setting unit 15 for the flow rate and the critical area nozzle section, as well as control unit 16.

Блок делени  9 состоит из дифференциального усилител  17, один вход которого через решающий усилитель 18 с задатчиком температуры 19 в цепи обратной св зи и резистором 20 в пр мой цепи соединен с регул тором температуры 12, а другой вход через фильтр низко частоты 21 и ключ 22 - с выходом -квадратора 10, причем ключ управл етс  широтно-импульсным модул тором 23, преобразующим сигнал , поступающий с выхода дифференциального усилител  17. Квадратор 10 состоит изключа 24, демодул тора 25 и широтно-импульсного модул тора 26, управл емого сигналом с шунта 11. Задатчик 14 регул тора температуры соединен с задатчиком 15 расхода и площади критического сечени  сопла и с задатчиком температуры 19 в цепи обратной св зи решающего усилител  18.The division block 9 consists of a differential amplifier 17, one input of which is connected to temperature controller 12 through a decisive amplifier 18 with a temperature setter 19 in the feedback circuit and a resistor 20 in the direct circuit, and the other input through a low-pass filter 21 and a switch 22 - with an output of -quadrator 10, where the key is controlled by a pulse-width modulator 23, which converts the signal from the output of the differential amplifier 17. Quad 10 consists of a switch 24, a demodulator 25 and a pulse-width modulator 26 controlled by a shunt signal one 1. The temperature regulator setting device 14 is connected to the flow setting device and the nozzle throat area and to the temperature setting device 19 in the feedback loop of the decisive amplifier 18.

Система работает следующим образом.The system works as follows.

Регул тор расхода газа 6 с помощью регулирующего вентил  2 поддерживает непосредственно перед критическим расходометром 3 заданное давление газа, поступающего из бал- , лонной 1. При посто нстве критического сечени  расходомера расход газа через подогреватель 4, а следовательно, и через проточную камгру 5 посто нен и пропорционален давлению газа, измеренного датчиком 7. При зтом температура газа в проточной камере 5V -РцПри изменении температуры газа V датчик давлени  13 фиксирует. это изменение в виде электрического сигнала, который поступает на вход блока управлени  16 регул тора температуры 12, Задатчик 14 и .15 в соответствииThe gas flow regulator 6, using the regulating valve 2, directly before the critical flow meter 3, maintains the set pressure of the gas coming from the balloon, 1. At constant critical section of the flow meter, the gas flow through the heater 4 and therefore through the flow chamber 5 is constant and is proportional to the pressure of the gas measured by the sensor 7. At this, the temperature of the gas in the flow chamber 5V is Rc When the temperature of the gas changes, V detects the pressure sensor 13. this change in the form of the electrical signal that is fed to the input of the control unit 16 of the temperature regulator 12, the setting device 14 and .15 in accordance

G-VYG-VY

вырабатывают produce

С выражением р 0 ,4-РWith the expression p 0, 4-P

Claims (2)

сигнал, пропорциональный величине давлени  газа в проточной камере 5, соответствующий заданным величинам расхода G , плошади критического сечени  сопла F и температуры Этот сигнал также подаетс  на вход блока управлени  16, где и сравниваетс  с сигналом, поступившим с датчика давлени  газа 13. Сигнал рассогласовани  с выхода регул тора 12 через блок делени  9 подаетс  в цепь управлени  источника питани  8, измен   его выходное напр жение, а следовательно, и ток через подогреватель. Дл  автоматического исключени  вли ни  изменени  коэффициента передачи объекта регулировани  токовый сигнал с шунта И, включенного в цепь подогревател , подаетс  в квадратор 10, где. с помощью ключа 24, широтно-импульсного модул тора 23 и демодул тора 25 возводитс  в квадрат и подаетс  на олин вход блока делени  9, который измен ет свой коэффициент передачи пропорционально отношению K-V / 3 , осуществл   компенсацию изменени  коэффициента передачи объекта регулировани  и расширение таким образом динамические возможности системы регулировани . Формула изобретени  1. Система дл  регулировани  температуры газа в проточной камере, содержаща  баллонную сжатого газа, подключенную через регулирующий вентиль, сужающее устройство и подогреватель к проточной камере, регул тор расхода , выход которого подключен к управл ющему входу регулирующего вентил , а вход к выходу датчика давлени , установленного ме ду регулирующим вентилем и сужающим уст .ройством, регул тор температуры в проточной камере и источник питани , подключенный к управл ющему входу подогревател , и шунт. установленный в цепи источника питани , о тличающа с  тем, что, с целью улучшени  аэродинамических характеристик системы в ней установлен блок делени  и квадратор, вход которого подключен к шунту источника питани , а выход - к первому входу блока делени , второй вход которого соединен с выходом регул тора температуры, причем выход блока делени  подключен ко входу источника питани . 2.Система по п. 1, отличающа  он тем, что блок делени  состоит из последовательно включенного первого ишротно-импульсного модул тора, первого ключа, фильтра низкой частоты и дифференциального усилител , выход которого подключен к выходу блока и входу первого широтно-импульсного модул  тора, а также решающего усилител  с задатчиком температуры в цепи обратной св зи, причем второй вход первого ключа соединен с первым входом блока делени , а вход решающего усилител  св зан со вторым входом блока делени . 3.Система по п. 1, отличающа с  тем, что квадратор состоит из последовательно включенных второго широтно-импульсного модул тора , второго ключа и демодул тора, выход которого подключен к выходу квадратора, вход которого св зан с входом второго широтно-импульсного модул тора и вторым входом второго ключа. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3236451, кл. 236-68, опублик. 1966. a signal proportional to the gas pressure in the flow chamber 5, corresponding to the given flow rates G, the nozzle throat area F and temperature This signal is also fed to the input of the control unit 16, where it is compared with the signal received from the gas pressure sensor 13. The error signal The output of the regulator 12 through the division unit 9 is supplied to the control circuit of the power supply 8, changing its output voltage and, consequently, the current through the heater. In order to automatically exclude the effect of a change in the transmission coefficient of the object to be regulated, the current signal from the shunt AND included in the preheater circuit is fed to the square 10 where. using key 24, pulse-width modulator 23 and demodulator 25, squared and fed to the single input of dividing unit 9, which changes its transmission coefficient in proportion to the ratio KV / 3, compensated for the change in the transmission coefficient of the control object and expanded it dynamic control system capabilities. 1. System for controlling the temperature of gas in a flow chamber, containing a cylinder of compressed gas, connected through a control valve, a restriction device and a heater to the flow chamber, a flow regulator whose output is connected to a control input of a control valve, and an input to the sensor output the pressure set between the regulating valve and the narrowing device, the temperature regulator in the flow chamber and the power source connected to the control input of the preheater, and the shunt. installed in the power supply circuit, in order to improve the aerodynamic characteristics of the system, it has a dividing unit and a quad, the input of which is connected to the shunt of the power supply and the output to the first input of the dividing unit, the second input of which is connected to the output a temperature controller, the output of the dividing unit being connected to the input of the power source. 2. The system according to claim 1, characterized in that the division unit consists of a series-connected first isochroton-pulse modulator, a first key, a low-pass filter and a differential amplifier, the output of which is connected to the output of the block and the input of the first pulse-width modulator and also a decisive amplifier with a temperature controller in the feedback circuit, the second input of the first switch is connected to the first input of the division unit, and the input of the decision amplifier is connected to the second input of the division unit. 3. The system according to claim 1, wherein the quadrant consists of a series-connected second pulse-width modulator, a second key and a demodulator, the output of which is connected to the output of the quad, whose input is connected to the input of the second pulse-width modulator and the second input of the second key. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent number 3236451, cl. 236-68, publ. 1966. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке N 2600732, кл. G 05 D 23/19, 1978 (прототип).2. USSR author's certificate according to the application N 2600732, cl. G 05 D 23/19, 1978 (prototype).
SU792849519A 1979-12-07 1979-12-07 Device for regulating temperature of gas in flow-through chamber SU873218A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792849519A SU873218A1 (en) 1979-12-07 1979-12-07 Device for regulating temperature of gas in flow-through chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792849519A SU873218A1 (en) 1979-12-07 1979-12-07 Device for regulating temperature of gas in flow-through chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU873218A1 true SU873218A1 (en) 1981-10-15

Family

ID=20863539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792849519A SU873218A1 (en) 1979-12-07 1979-12-07 Device for regulating temperature of gas in flow-through chamber

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU873218A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1438684A (en) Fluid flow rate control system
SE302215B (en)
SU873218A1 (en) Device for regulating temperature of gas in flow-through chamber
US2974237A (en) Control apparatus
JPS5813809B2 (en) Combustion control method using low excess air
US3573591A (en) Proportional speed floating controller
JPS6219611A (en) Control system for gas water heater
SU661516A1 (en) Rate-of-flow regulator
SU446036A1 (en) Pneumatic gas flow regulator
JPS62155434A (en) Proportional control type gas combustion device
GB650740A (en) Improvements in control or/and measuring apparatus
SU610075A1 (en) Device for automatic control of pressure
SU363076A1 (en) GAS FLOW REGULATOR
JPS6080018A (en) Gas burning control device
SU854439A1 (en) System for controlling temperature of fuel-air mixture
SU1474589A1 (en) Pneumatic regulator
SU1134751A1 (en) Device for controlling gas temperature upstream of gas turbine of steam-gas plant with steam generator
SU632029A1 (en) Semiconductor converter thermal protection method
SU634243A1 (en) Flow rate regulator
SU684523A1 (en) Regulator of pressure and temperature of the process of saturation of solid bodies with gas
SU1183811A1 (en) System of automatic regulation of heating furnace thermal condition
JPS6056967B2 (en) water heater
SU665291A1 (en) Pneumatic gas rate-of-flow regulator
SU992925A1 (en) Apparatus for controlling air-fuel ratio
JPS5926848B2 (en) gas water heater