Материал: Штейнберг, Ш. Е. Промышленные автоматические регуляторы

регулирования промышленных объектов. Так, верхняя частотная граница области нормальной работы пневма­ тического МИМ, как правило, равна 0,3—0,4 рад/сек. Учитывая динамические характеристики других частей пневматических систем автоматизации, особенно линий передачи (см. § 11-2), можно считать, что обычно дина­ мика МИМ мало влияет на работу системы в целом. Однако наличие в мембранных исполнительных механиз­ мах трения может привести к значительному ухудшению не только статических, но и динамических характеристик МИМ и всей САР. Так, при гистерезисе статической ха­ рактеристики в 5% и амплитуде входного синусоидаль­ ного сигнала'в 10% его стандартного диапазона даже на самых низких частотах МИМ дает динамические ис­ кажения, превосходящие ограничения, принятые для об­ ласти нормальной работы.

Существенным недостатком пневматических МИМ является значительное влияние усилия нагрузки на их статические характеристики. Поэтому МИМ рекоменду­ ется использовать в комплекте с регулирующими орга­ нами, подвижный элемент которых разгружен от дейст­ вия регулируемой среды.

При выборе клапанов с МИМ необходимо иметь в виду, что мембранные приводы не являются самотормо­ зящими. Исчезновение командного сигнала приводит

тических САР необходимо выбрать такой тип регулиру­ ющего органа (ВО — «воздух открывает» или ВЗ — «воздух закрывает»), при котором исчезновение команд­ ного пневматического сигнала не приведет к опасным нарушениям технологического процесса.

6) ПОЗИЦИОНЕРЫ

Для устранения вредного влияния нагрузки и трения в подвижной системе МИМ на статические и динамиче­ ские качества систем регулирования МИМ часто обору­ дуется дополнительным пневматическим усилителем — позиционером (позиционным реле). По принципу дейст­ вия позиционер представляет собой пневматический уси­ литель с астатической зависимостью выходного сигнала от входного. При установке на МИМ позиционное реле

охватывается жесткой отрицательной обратной связью по положению выходного штока исполнительного меха­ низма.

Рассмотрим конструкцию, принцип действия и основ­ ные технические данные серийно выпускаемых позицио­ неров. Позиционер П-1 (рис. 11-2) имеет сильфонный чув­ ствительный элемент /, в который поступает командный

сигнал с выхода пневмати­ ческого регулирующего ус­ тройства. Изменения этого сигнала приводят к переме­ щениям дна сильфона и зо­ лотника 2. Последний сооб­ щает полость над мембра­ ной исполнительного меха­ низма либо с атмосферой (при ходе вниз), либо с ли­ нией давления питания (при

Рис. 11-2. Позиционер П-1. ходе вверх). Рост (или уменьшение) давления над

мембраной МИМ продолжается до тех пор, пока под его действием шток 3 не пе­

реместится настолько, что при помощи рычагов 4 вновь поставит золотник 2 в нейтральное положение. Новое по­ ложение штока МИМ будет при этом определяться ха­ рактеристиками сильфона и рычажной системы позици­ онера, т. е. не будет уже зависеть от трения в подвиж­ ной системе МИМ.

Применение позиционера позволяет снизить статиче­ скую погрешность в установке штока исполнительного механизма до 1—1,5%. Одновременно часто достигается существенное улучшение динамических характеристик исполнительного механизма. Так, для регулирующего клапана типа 25с30нж, условный диаметр D y = 2 5 мм с МИМ применение позиционного реле приводит к рас­ ширению границы области нормальной работы с 0,05—

МИМ других типоразмеров, обладающими большой надмембранной головкой, может не дать заметного улучше­ ния динамических свойств исполнительного механизма, из-за ограниченной мощности позиционного реле.

Конструктивное выполнение прибора позволяет на­ страивать рабочий ход рычага обратной связи в диапа-

402

пор, пока перемещение штока МИМ через рычаг 6 об­ ратной связи и пружину 5 не восстановит равенство сил на элементе сравнения.

Таким образом, новое положение штока МИМ всег­

в) ПОРШНЕВОЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД ПСП-1

Следящий пневмопривод типа ПСП-1 предназначен для управления нагруженными регулирующими органами, имеющими большой рабочий ход, в соответствии с ко­ мандными пневматическими сигналами от регулирующе­ го устройства. Входной сигнал стандартного диапазона 0,2—1,0 кгс/см2 преобразуется приводом в пропорцио-

7 6 5

Рис. 11-4. Поршневой привод ПСП-1.

нальные перемещения выходного штока в пределах 0—

ством, действующим по принципу силовой компенсации. Входной командный пневматический сигнал развивает на мембране 2 в камере А пропорциональное усилие, на­ правленное влево. К' жесткому центру этой мембраны прикреплен шток 6, левый конец которого управляет по­ ложением золотника /, а правый соединен с пружиной 5 жесткой обратной связи. Золотник 1 сообщает рабочие полости цилиндра 4 по обеим сторонам поршня 3 либо с атмосферой, либо с линией давления питания, переме­ щаясь при нарушении равновесия сил на мембранном блоке вправо или влево; при этом происходит перемеще­ ние поршня 3 до тех пор, пока в результате изменения

404