 |
Контроль и регулирование расхода природного газа на резак
|
|
|
|
Для контроля расхода природного газа на резак в трубопроводе природного газа устанавливают сужающее устройство – диафрагма. Разность давлений поступает на преобразователь типа «Сапфир 22ДД», где преобразуется в электрический сигнал и подается на измерительный прибор, а оттуда в контроллер.
Рисунок 3 – Манометр с тензорезисторным преобразователем
На рисунке 3, а приведена конструктивная схема мембранного манометра типа «Сапфир», выполненного на основе полупроводниковых тензометрических структур «кремний на сапфире». Манометр содержит мембрану 2 из титанового сплава, имеющую жесткий центр 3. основание мембраны приварено к корпусу 1, который имеет штуцер для подачи измеряемого давления р. К мембране по всей поверхности присоединен чувствительный элемент 4, представляющий собой сапфировую пластину с напыленными кремниевыми резисторами. Топология тензочувствительного элемента показан на рисунке 3, б. Тензорезисторы сопротивлением R1, R2, R3 и R4 соединены между собой в мостовую схему и с помощью выводов 6 подсоединяются к усилителю 5, выполненному на интегральной микросхеме. Чувствительный элемент закрыт крышкой 7.
Схема измерения расхода с помощью измерительного преобразователя «Сапфир» показана на рисунке 4.
Рисунок 4 – Схема измерительного расходомерного комплекта
Перепад давления ∆ Р, снимаемый с сужающего устройства 1, воспринимается преобразователем 2 и уравновешивается силой упругой деформации мембраны. Под действием измеряемого давления происходит деформация мембраны, а следовательно, изменение сопротивления тензорезисторов. Поскольку резисторы R1 – R4 соединены между собой по мостовой схеме, на выходе этой схемы в результате деформации мембраны появляется напряжение разбаланса, которое поступает на усилитель. После усилителя напряжение разбаланса преобразуется в усилителе в постоянный ток, пропорциональный измеряемому давлению.
|
|
|
Закон регулирования
ПИ-регулятор является одним из наиболее универсальных регуляторов. Фактически ПИ-регулятор – это П-регулятор с дополнительной интегральной составляющей. И-составляющая, дополняющая алгоритм, в первую очередь нужна для устранения статической ошибки, которая характерна для пропорционального регулятора. По сути, интегральная часть является накопительной, и таким образом позволяет осуществить то, что ПИ-регулятор учитывает в данный момент времени предыдущую историю изменения входной величины. ПИ-регулятор, формула выходного сигнала:
где:
у(t) – управляющее воздействие на дроссельную заслонку;
Kр – коэффициент пропорциональности;
Tи – постоянная времени интегрирования,с;
ε(t) – сигнал рассогласования, разница между фактическим расходом и заданных значений (ошибка регулирования);
Регулирующее воздействие ПИ – регулятора формируется как сумма двух составляющих: пропорциональной и интегральной постоянная времени интегрирования Ти характеризует долю участия интегральной составляющей в формировании регулирующего воздействия. Чем больше Ти, тем меньше участие интегральной составляющей; при Ти→ ∞ регулятор превращается в пропорциональный. Структурно ПИ – регулятор представляет собой параллельное соединение пропорционального и идеального интегрирующего звеньев.
Список используемой литературы
1. Глинков Г.М. Проектирование систем контроля и автоматического регулирования металлургических процессов/ Глинков Г.М., Маковский В.А., Лотман С.Л. – М.: Металлургия, 1986. – 352 с.
2. Блинов О.М. Теплотехнические измерения и приборы/ Блинов О.М., Беленький А.М., Бердышев В.Ф.. - М.: Металлургия, 1993.- 288 с.
|
|
|
