SU935887A1 - Устройство дл программного регулировани температуры газа - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗА

I

Изобретение относитс  к автоматическому программно йу регулированию температуры проточной газовой среды и может быть использовано в химической промышленности дл  получени  riaaa с заданной температурой, а также в машиностроении при испытани х конструкций на прочность и стойкость к воздействию агрессивных проточных газов различной температуры.

Известно устройство д   регулировани  температуры газа, содержащее нагревательный (охладительный) элемент, теплоо& е ник и датчик температуры 1,

Недостатками известного устройства  вл ютс  низкое быстродействие, обусловленное инерционностью нагревательного (охладительного) элемента и датчика температуры, и низка  экономичность , вызванна  дополнительными затратами энергии на на1т5ев или потер ми телла при охлаждении газа..

Наиболее близким к предлагаемому теоидаческим реие ием  вл етс  устройство дл  программного регулировани  температуры газа, содержащее ресивер, последрвательно соединенные первый задатчик, сравнивающий элемент и псхзледоватепьно соединенные регутшруюший орган и проточную камеру с ограничительной диа(|)рагмой, выход ресивера подключен к первому входу регулирующего органа 2 .

Недостатками этого устройства так10 же  вл ютс  низкие быстродействие и экономичность.

Claims (2)

1. С целью повыщени  быстродействи  и экономичности, устройство содержит второй задатчик и последовательно сое15 диненные обратна  модель объекта и сумматор, подключенный выходом ко второму входу регулирующего органа, а вторым входом -ко второму выходу первого задатчика, выход второго задат20 чика пошцоочен ко вггорому входу сравнивающего элемента, выход которого подключен ко входу обратной модели объекта. 3 На чертеже изображена блок-схема устройства. Блок-схема содержит ресивер 1, ре гулирующий орган 2, проточную камеру 3, ограничительную диафрагму 4, втор задатчик 5, сравнивающий элемент 8, первый задатчик 7, обратную модель объекта 8, сумматор 9, 13торой задатчик 5 вырабатывает на своем выходе электрический сигнал, напр жение которого пропорционально требуемой температуре газа и измен ет с  во времени в соответствии с требуемой программой изменени  температуры газа. Первый задатчик 7 вьфабатывает на своем втором выходе электрический сиг нал, напр жение которого пропорциональ но установившемус  значению требуемой площади сечени  входа проточной камеры 3, а на первом выходе - электрический сигнал, напр жение которого пропориионально устанбвившемус  значению требуемой температуры Газа. Обратна  модель объекта 8  вл етс  электронной моделью с передаточной функцией обратной передаточной функщш объекта регулировани , которым  вл етс  проточна  камера 3, заполненна  газом , температура которого  вл етс  регулируемой величиной. Вид передаточной функции обратной модели объекта 8 и, соответственно, сложность ее реализации существенно завис т от требуемых динамической и статической точности регулировани . Лл больщинства практически важных задач достаточно использовать передаточную функцию объекта регулировани  в виде: ЧГР T p lfTp+1 tV4l)(V4lJ тргда передаточна  функци  обратной модели объекта 8 имеет вид: ,. . где лТ - приращение температуры; дЗ - требуемое приращение плошади впускного jJTBepCTHH протхэчной камеры 3} S7 Т|,Т«|1С- соответственно посто нные вре-мени и коэффициент передачи объекта регулировани . Устройство работает следующим образом . Второй задатчик 5 выдает сигнал U-f , пропорциональный переменному значению температуры газа ( 4 - врем ), которое необходимо реализовать в проточной камере 3. Этот сигнал сравниваетс  сравнивающим элементом 6 с сигналом UTQ установившегос  значени  температуры TQ , вырабатываемым на первом выходе первого задатчика 7. Полученна  разность - сигнал отклонени  подаетс  на вход обратной модели объекта 8, на выходе которой вырабатываетс  сигнал f.q , прппорШ1ональнъ1Й требуемому прирашению плошади S спускного отверсти  проточной камеры 3. Сигнал суммируетс  сумматором 9 с сигналом Ug , пропорциональным устаноЕнвшемус  значению регулируемой дшощади SQ впускного отверсти . Оуммарный сигнал Ug подаетс  на второй вход регулирующего органа 2, который обеспечивает в каждый момент времени требуемую площадь открыти  впускного отверсти . Через которое поступает газ из ресивера 1. При поступлении газа в проточную камеру 3 измен ютс  его давление и занимаемый объем, что приводит к соответствующему изменению температуры газа. Объем проточной камеры 3  вл етс  посто нной величиной, а давление газа регулируетс  подачей газа из ресивера 1, путем регулировки площади сечени  впускного отверсти  в соответствии с требуемымзаконом изменени  температуры газа. Крутизна статической характеристики проточной камеры 3 с газом или, что то же самое , коэффициент передачи объекта Kg подбираетс  в зависимости от требуемого быстродействи  и реализуетс  выбором соответствукшего проходного отверсти  ограничительной диафрагмы 4. Ограничительна  диафрагма 4 и регулнруюший орган 2 можно помен ть местами их установки, при этом осуществл етс  рет-улирование не притока, а расхода газа из проточной камеры 3. Управление температурой в предлагаемом устройстве программного нзм&нешш температуры газовой среды осуществл етс  путем Изменени  внутренней энергии газовой среды в проточной камере за счет регулировани  прихода или расхода газа и, соответственно. регулировани  прихода или расхода энергии в проточную камеру. На основе предлагаемого устройства воспроизведено гармоническое изменени температуры с частотой 1 Гц и амплитудой ( Т 300°К + 20°sinlJrt причем отклонени  действительного закона от заданного не превышали 6%. Использование предлагаемого устрой ства значительно расшир ет диапазон частот воспроизводимых законов нзм&нени  температуры. Это достигаетс  заменой нагревательных (охладительных элементов регулирующими органами, . обеспечивающими изменение площади входного или выходного отверсти , быстродействие которых выше быстродействи  нагревательных (охладительных ) элементов. Отсутствие теплообменника обеспечивает более экономичное использование энергии газа дл  изменени  температуры в проточной камере по сравнению с известным. Формула изобретени / Устройство дл  программного регули ровани  температуры газа, содержащее 876 ресивер, последовательно соединенные регулирующий орган, проточную камеру с ограничительной диафрагмой и последовательно соединенные первый задатчик и сравнивающий элемент, выход ресивера подключен к первому входу регутпфующего органа, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и экономичности устройства, оно со- держит второй задатчик,и последовательно соединенные обратную модель объекта и сумматор, подключенный выходом к второму входу регулирующего органа, а вторым входом - к второму выходу первого задатчика, выход второго задатчика подключен к второму входу сравнивающего элемента, выход которого подключен к входу обратной модели объекта . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Акцептированна  за вка ФРГ № 2024158, кл. 42 г 2-23/00, опублик. 1972.
2. 2. Патент США М 353751О,. кл. Q О5 D 23/00, опублик, 1976 (прототип).

   Q

   8

   s