Б. Регуляторы непрямого действия

Астатический регулятор уровня непрямого действия. В качестве астатического регулятора непрямого действия может служить регу­лятор уровня, схема которого приведена на рис. 5.

Рис. 5. Схема астатического регулятора уровня непрямого действия

При повышении уровня воды в баке поплавок 1 замкнет нижние контакты 2 и включит с помощью контакторного устройства 3 ре­версивный электродвигатель постоянного тока 4, который прикроет клапан 5. Система придет в равновесие лишь тогда, когда уровень жидкости установится на прежней отметке (при небольшом зазоре между контактами). Это свойство астатического регулятора.

Регулятор уровня имеет постоянную скорость перемещения ре­гулирующего органа. Поскольку у него нет обратной связи, при неблагоприятных соотношениях скорости перемещения регулирую­щего органа, емкости бака и скорости разгона объекта регулирова­ния могут появиться неблагоприятные условия для регулирования (колебательный процесс может быть незатухающим или даже рас­ходящимся).

Статический пневматический регулятор давления непрямого действия с жесткой обратной связью. В качестве примера на рис. 6 приведена схема статического (пропорционального) пневматического регулятора давления непрямого действия.

Рис. 6. Схема статического пневмати­ческого регулятора

давления непря­мого действия с жесткой.

При увеличении давления чувствительный элемент—маномет­рическая трубка 1—будет разворачиваться, вследствие чего за­слонка 2 отойдет от сопла 3 и давление в сильфонной камере 4 уменьшится. Шариковый клапан 5 откроет больший доступ воздуха в мембранную камеру исполни­тельного органа 6, и регули­рующий орган 7 увеличит при­ток регулируемой среды.

Обратная связь осущест­вляется следующим образом.

При увеличении давления в мембранной камере сильфон 8 переместит клапан в обратном направлении и выход воздуха из сопла будет уменьшен. При •этом весь процесс пойдет в об­ратном направлении.

Диафрагмы 9 служат для дросселирования давления воз­духа.

Изодромный пневматический регулятор давления. По суще­ству изодромный регулятор представляет собой статический (пропорциональный) регулятор с автоматической перестанов­кой (астатический компонент).

Схема изодромного регулятора давления приведена на рис. 7.

Рис. 7. Схема изодромного пневматического

регулятора давления

Все основные элементы ясны из рассмотрения предыдущей схемы. Дополнительным (изодромным) элементом являются снльфон 1

связанный трубкой с сильфоном 2, сообщающимся с атмосферой через регулируемый дроссель 3. При действии обратной связи один сильфон несколько сжимается, а второй растягивается. Поскольку давление воздуха в изодромпом элементе увеличивается, часть. воздуха выходит через дроссель в атмосферу, и заслонка возвра­щается к исходному положению.

Таким образом, изодромный регулятор имеет элемент, который передает импульс от обратной связи с исчезающим действием, чем и обеспечивается упругая (эластичная) связь.

Регулятор соотношения. Помимо регулирования параметров, мо­жет применяться автоматическое регулирование соотношения тех или других величин, определяющих технологический процесс. Так например, в котельных установках регулируется определенное соот­ношение между расходом воздуха и газа, подаваемых в топку котла.

Схема статического, струйного регулятора соотношения двух потоков приведена на рис. 8. По трубопроводу 1 протекает одна среда, а по трубопроводу 2 — другая. Расходы этих сред замеряются с помощью диафрагм, установленных в трубопро­водах, и мембранных чув­ствительных элементов 3 и 4, которые включены дифференциально и пере­дают импульс управляю­щему органу. В качестве управляющего органа принята струйная трубка 5, воздействующая на ис­полнительный орган который управляет заслон­кой 7. Коэффициент про­порциональности расходов можно изменять с по­мощью задатчика 8 (обычно в пределах от 0,5 до 2 между расходами по трубопроводам).

Рис. 8. Гидравлический регулятор соотношения

Изодромный гидравли­ческий регулятор давления. Схема изодромного струйного регуля­тора приведена на рис. 9. Регулятор состоит из измерительного органа в виде мембранной камеры 1, управляющего органа (струй­ная трубка) 11, исполнительного органа (поршневой кривошипный механизм) III, регулирующего органа (заслонка) /V и механизма упругой обратной связи V.

Регулятор действует следующим образом. При повышении давле­ния в трубопроводе увеличивается усилие, создаваемое мембра­ной 1. Пружина задатчика 2 сжимается, и струйная трубка 3 от­клоняется влево. При этом увеличивается давление в левой и умень­шается в правой полости ци­линдра исполнительного ор­гана. Поршень 4 начинает перемещаться вправо. За­слонка 5 регулирующего ор­гана будет прикрываться, восстанавливая величину да­вления. При перемещении поршня исполнительного органа масло из правой его по­лости начнет перетекать в цилиндр механизма обратной связи и будет отжимать вле­во поршень 6, сжимая пру­жину 7. Одновременно ры­чаг 8 будет сжимать пружи­ну 2, перемещая струйную трубку к среднему положе­нию. Когда трубка займет среднее положение, давление в обеих полостях изодромного механизма сравняется, и поршень под влиянием сжатой пружины начнет пе­ремещаться в исходное по­ложение. Масло при этом будет перетекать из правой полости изодромного меха­низма в левую его полость через игольчатый клапан 9.

Когда поршень изодромного механизма возвратится в исходное по­ложение, то и пружина задатчика вернется тоже в исходное поло­жение. После этого будет восстановлено регулируемое давление в заданных пределах. Скорость возвращения пружины задатчика за­висит от степени открытия игольчатого клапана, позволяющего маслу перетекать из одной полости изодромного механизма в дру­гую. Меняя степень открытия игольчатого клапана, можно, следова­тельно. воздействовать на время действия изодромного элемента. Степень неравномерности регулятора можно изменять, перемещая точку опоры О рычага, связывающего шток поршня изодрома с пружиной задатчика.

Винт 10 и корректор 11 служат для настройки регулятора на заданное значение регулируемого параметра.