4. Определение статических характеристик регулирующих органов
Статической характеристикой называется зависимость выходного сигнала какого-либо прибора или устройства от входного в установившемся состоянии, т. е. когда величины этих сигналов неизменны во времени. Установленные на стенде регулирующие органы (клапаны) конструктивно объединены с мембранными исполнительными механизмами. Входным сигналом такого комплекта является давление Р на мембране исполнительного механизма, а выходным — расход среды Q через регулирующий клапан.
С помощью регулирующих клапанов реализуется дроссельный метод регулирования, основанный на изменении гидравлического сопротивления трубопровода между источником регулируемой среды и объектом регулирования. Наилучшая работа АСР обеспечивается при наличии линейной расходной характеристики клапана. Получение линейной характеристики достигается выбором соответствующих профилей затвора и седла клапана, а также требуемых соотношений гидравлических сопротивлений подводящей линии и самого клапана. Для того чтобы во всем диапазоне регулирования расход был пропорционален ходу затвора клапана с линейной расходной характеристикой, перепад давления на клапане при Qмакс должен составлять не менее 80% от общего перепада давления в системе.
5. Описание лабораторной установки
Лабораторная установка (рисунок 5) состоит из стенда и щита управления ЩУ. На стенде смонтированы водяной (1Тр) и воздушный (2Тр) трубопроводы. На воздушном трубопроводе установлены два диафрагмовых клапана 1ПРК и 2ПРК с мембранными исполнительными механизмами и диафрагма ДК — измерительный преобразователь расходомера воздуха. Воздух в трубопровод подается вентилятором ВД. Перепад давления на диафрагме ДК измеряется дифманометром ДМ-П и напоромером НМ.
Вода в трубопровод 1Тр подается от водопровода через ручной вентиль 1В. На трубопроводе 1Тр также установлены клапан с мембранным исполнительным механизмом 3ПРК и ротаметр РП, служащий для измерения расхода воды. Манометр МПП предназначен для измерения давления воды.
Рисунок 5 – Схема лабораторной установки
Дифманометр ДМ-ПИ и ротаметр РП снабжены преобразователями для дистанционной передачи показаний на щит управления ЩУ, откуда производится управление исполнительными механизмами клапанов 1ПРК, 2ПРК, 3ПРК.
На щите ЩУ расположены измерительные приборы, регуляторы и вспомогательная аппаратура управления.
Прибор 2ПB.10 служит для измерения расхода воздуха, а регулятор 2ПР — для стабилизации его заданной величины с помощью клапана 2ПРК. Расход воздуха можно изменять также клапаном 1ПРК, который управляется дистанционно с помощью задатчика ЗД; величина давления на клапане показывается манометром МО.
Прибор 1ПВ.10 применяется для измерения расхода воды. Регулятор 1ПР, воздействуя на клапан 3ПРК, обеспечивает стабилизацию расхода воды в трубопроводе 1Тр. Переключателем на панели управления прибора 1ПВ.10 может быть установлен режим «слежения» этого параметра за расходом воздуха. Требуемое соотношение независимого и зависимого параметров, т. е. расходов воздуха и воды, устанавливается на регуляторе 1ПР.
Кнопки КД предназначены для управления включением и остановкой электродвигателя М вентилятора ВД (черная кнопка — «Пуск», красная — «Стоп»).
Для пуска лабораторной установки необходимо включить электрическое питание на щите (при этом должна загореться сигнальная лампа). Сжатый воздух для питания приборов подается через вентиль 2В, а вода — через вентиль 1В.