2.6 Система регулирования уровня жидкости в резервуаре (рис. 2.11, а)

Это есть пример системы автоматического регулирования по возмущению. Главное возмущение λ – это расход жидкости Q_в из резервуара А. Если подача Q_п равна расходу Q_в, уровень жидкости Н не изменяется. Для измерения Q_в используется труба Вентури 5 с дифференциальным манометром 4. Увеличение Q_в приводит к увеличению разности р₁ – р₂, диафрагма дифференциального манометра перемещается вправо и тянет за собой напорную трубку 3. Вследствие этого давление в нижней части поршневого серводвигателя превышает давление в верхней части, поршень немного смещается вверх, и клапан 1 частично открывается, увеличивая подачу Q_п. Если же равновесие нарушается вследствие уменьшения , благодаря работе регулятора подача Q_п уменьшается.

Рис. 2.11 Принципиальная и функциональная схемы САР уровня жидкости в резервуаре

Функциональная схема автоматизации для данной системы изображена на рисунке 2.11, б:

1.1 – первичный измерительный преобразователь расхода жидкости (FE);

1.2 – регулятор уровня жидкости (LC);

1.3 – исполнительный механизм, который после прекращения подачи распорядительного сигнала открывает регулирующий орган;

1.4 – клапан на трубопроводе.

2.7 Сар уровня воды в резервуаре (рис. 2.12, а)

Данная система осуществляет регулирование по принципу обратной связи. Если подача воды Q_п равна расходу Q_в, уровень Н не изменяется. Если же Q_в уменьшается, уровень Н воды начинает увеличиваться, буйковый преобразователь 6 поднимается вверх, через рычаг 4 прикрывает сопло вторичного преобразователя сопло-заслонка 3, давление воздуха на его выходе увеличивается и мембранный серводвигатель 2 прикрывает клапан 1, уменьшая подачу Q_п. При нарушении равновесия вследствие увеличения Q_в регулятор обеспечивает соответствующее увеличение Q_п. С помощью фиксатора 5 можно изменять значение уровня Н, который будет поддерживать регулятор: если фиксатор переместить вниз, регулятор будет поддерживать более низкий уровень воды, если же фиксатор переместить вверх – более высокий уровень. Говорят, что перемещение фиксатора даёт возможность менять уставку регулятора. Уставка (γ) даёт возможность задавать необходимое значение регулируемой величины, которое должен поддерживать регулятор.

Функциональная схема для данной системы изображена на рисунке 2.12, б:

2.1 – первичный измерительный преобразователь уровня жидкости (LE);

2.2 – регулятор уровня жидкости (LC);

2.3 – исполнительный механизм;

2.4 – клапан на трубопроводе.

Рис. 2.12 Принципиальная и функциональная схемы САР уровня воды в резервуаре

2.8 Сар температуры в камере (рис. 2.13, а)

Данная система является примером стабилизирующей системы. В данном случае регулятор поддерживает температуру в камере К на постоянном уровне, который задаётся уставкой (γ). В камере К нагревание осуществляется с помощью электронагревателя ЕК. Первичным измерительным преобразователем есть термопара, электродвижущая сила e_t которой сравнивается с напряжением ΔU, которое снимается с делителя R и играет роль уставки γ. Делитель R питается от источника стабильного напряжения U_ст. Поскольку e_t и ΔU включены навстречу друг другу, при ΔU = e_t их сумма равна нулю. Если температура в камере К выше заданной, то e_t > ΔU, величина e_t – ΔU превращается в переменное напряжение (1 – преобразователь постоянного напряжения в переменное), усиливается (2 – усилитель) и включает сервоэлектродвигатель 3, который перемещает ползун автотрансформатора 4 вниз, уменьшая напряжение питания нагревателя. В результате температура в камере К не превышает заданной границы. Если температура в камере ниже заданной, сервоэлектродвигатель переместит ползун автотрансформатора вверх, увеличивая температуру.

Функциональная схема описанной САР изображена на рис. 2.13, б:

6.1 – первичный измерительный преобразователь температуры (ТЕ);

6.2 – регулятор температуры (ТС);

6.3 – исполнительный механизм, который после окончания подачи распорядительного сигнала оставляет регулирующий орган в неизменном состоянии;

6.4 – регулируемый орган (автотрансформатор).

Рис. 2.13 Принципиальная и функциональная схемы САР температуры в камере