− của phương trỡnh 2.35 cho thấy xu thế tăng lờn của mức
3.1. Bộ điều chỉnh khớ nộn
Bộ điều chỉnh khớ nộn cú thể sử dụng cho nhiều mục đớch điều chỉnh khỏc nhau: điều chỉnh nhiệt độ, ỏp suất, độ nhớt, mức… như thể hiện trong hỡnh vẽ 3.1. Tớn hiệu cảm biến giỏ trị của thụng số cần điều chỉnh được biến đổi thành tớn hiệu khớ nộn cú ỏp suất trong khoảng từ 0.2 đến 1.0 KG/cm2 (20-100kPa) để đưa vào bộ điều chỉnh.
Hỡnh 3.1: Bộ điều chỉnh khớ nộn sử dụng cho cỏc mục đớch khỏc nhau
Một nguồn khớ nộn cú ỏp suất 1.4 KG/cm2 được cấp vào bộ điều chỉnh làm cụng chất điều chỉnh.
Tớn hiệu điều chỉnh do bộ điều chỉnh đưa ra cũng là tớn hiệu khớ nộn cú ỏp suất từ 0.2 đến 1.0KG/cm2. Tớn hiệu này được sử dụng trực tiếp hoặc được biến đổi thành một dạng tớn hiệu khỏc phự hợp với cỏc thiết bị thực hiện để thực hiện nhiệm vụ điều chỉnh.
Bộ điều chỉnh khớ nộn cú thể thực hiện cỏc quy luật điều chỉnh tỷ lệ P (Proportional), tỷ lệ – tớch phõn PI (Proportional – Integral) hoặc tỷ lệ - tớch phõn – vi phõn PID (Proportional – Integral - Derivative). Trờn bộ điều chỉnh thường cú cỏc cơ cấu hiệu chỉnh cỏc hệ số khuếch đại PID và thường được đặt tờn là Gain (Proportional Band) tương ứng với hệ số khuếch đại P, Reset tương ứng với I và Rate tương ứng với D.
Hỡnh vẽ 3.2 thể hiện nguyờn lý cấu tạo của một bộ điều chỉnh khớ nộn.
Hỡnh 3.2: Bộ điều chỉnh khớ nộn
Chỳ thớch:
1: Thanh truyền; 2: Cơ cấu so sỏnh tớn hiệu đặt và tớn hiệu đo được để tỡm sai lệch; 3: Kim chỉ bỏo giỏ trị thực của thụng số cần điều chỉnh; 4: Kim chỉ bỏo giỏ trị đặt; 5: Sai lệch giữa giỏ trị đặt và giỏ trị đo; 6: Thanh truyền; 7: Phần thực hiện quy luật tỷ lệ; 8: Cơ cấu vũi phun bản chắn; 9: Rơ le khớ nộn; 10: Phần thực hiện quy luật vi phõn (cú thể trang bị hoặc khụng). Setpoint (SP) knob: Nỳm thay đổi giỏ trị đặt
Segment gear: Cung răng
Proportional band dial: Đĩa điều chỉnh hệ số khuếch đại tỷ lệ Reset bellows: Hộp xếp của tỏc động tớch phõn
Feedback bellows: Hộp xếp của tỏc động phản hồi Exhaust: Xả ra mụi trường
Restriction and filter: Tấm tiết lưu và phin lọc, ổn định lưu lượng khớ nộn vào vũi phun
Sup.: Nguồn khớ nộn, cú ỏp suất 1.4 - 1.5 KG/cm2
Out: Tớn hiệu ra của bộ điều chỉnh, cú ỏp suất 0.2 – 1.2 KG/cm2
Span adjustment arm: Cơ cấu hiệu chỉnh hệ số tuyến tớnh của bộ điều chỉnh
Input: Tớn hiệu vào, khớ nộn cú ỏp suất 0.2 – 1.2 KG/cm2
Input element: Phần tử nhận tớn hiệu vào, lũ xo xoắn Bourdon Scale: Thang đo
Nguyờn lý hoạt động của rơ le khớ nộn 9
Hỡnh vẽ 3.3 thể hiện cấu tạo của rơ le khớ nộn 9. Khớ nộn cú ỏp suất 1.4 – 1.5KG/cm2 được cấp vào khoang 4R; ỏp suất khớ nộn ở khoang 1R phụ thuộc vào lượng khớ thoỏt ra khỏi vũi phun hay núi cỏch khỏc phụ thuộc vào khoảng cỏch giữa tấm chắn và vũi phun. Khoang 2R thụng với mụi 162
Exhaust Out Sup. After Restriction and filter D1 D2 B V V1 V2 S 1R 2R 3R 4R
trường; tớn hiệu ra được lấy từ khoang 3R. D1 và D2 là cỏc màng; B là một thanh chống hỡnh trụ rỗng cú khoan lỗ xung quanh; V là van điều khiển, V1 và V2 là cỏc nấm van; S là lũ xo cụn.
Hỡnh 3.3: Rơ le khớ nộn
ở một trạng thỏi cõn bằng ỏp suất tớn hiệu ra được duy trỡ ổn định, cỏc nấm van V1 và V2 của van V đúng.
Nếu ỏp suất ở khoang 1R tăng lờn thỡ màng D1 đẩy thanh chống B và van V đi xuống, nấm van V2 mở to hơn làm tăng ỏp suất tớn hiệu ra. Nếu ỏp suất ở khoang 1R giảm đi thỡ màng D1 đi lờn, màng D2 sẽ đẩy thanh chống B đi lờn, nấm van V1 mở khớ nộn từ khoang 3R xả bớt ra ngoài làm giảm ỏp suất tớn hiệu ra.
Nguyờn lý hoạt động của bộ điều chỉnh
Tớn hiệu vào được lũ xo xoắn đo và truyền tới cơ cấu so sỏnh 5 để xỏc định độ lệch giữa tớn hiệu đặt và tớn hiệu đo được.
Khi giỏ trị đo được bằng với giỏ trị đặt thỡ kim chỉ giỏ trị đặt và kim chỉ giỏ trị đo được trựng nhau; do khụng cú sai lệch nờn thanh truyền 6 đứng yờn, khoảng cỏch giữa tấm chắn và vũi phun cố định. ỏp suất ở khoang 1R của rơ le 9 khụng thay đổi nờn ỏp suất tớn hiệu ra (từ khoang 3R) khụng thay đổi. Cơ cấu thực hiện do đú được giữ ở một vị trớ nhất định để duy trỡ ổn định thụng số cần điều chỉnh.
Giả sử giỏ trị thụng số cần điều chỉnh nhỏ hơn giỏ trị đặt. ỏp suất tớn hiệu vào lũ xo xoắn giảm đi, lũ xo xoắn cuộn co lại, thanh truyền 1 đẩy kim 3 quay theo chiều kim đồng hồ và làm xuất hiện một sai lệch 5 như hỡnh vẽ. Thanh truyền 6 bị đẩy sang phải làm tấm chắn tiến gần lại vũi phun. Khớ nộn thoỏt ra từ vũi phun ớt hơn làm ỏp suất khớ nộn ở khoang 1R của rơ le 9 tăng lờn. Khi đú ỏp suất tớn hiệu ra tăng lờn, cơ cấu thực hiện sẽ dịch chuyển theo chiều làm tăng giỏ trị thụng số cần điều chỉnh. Tớn hiệu đo được tăng dần lờn sẽ dần làm triệt tiờu sai lệch (liờn hệ ngược chớnh).
Đồng thời với việc ỏp suất tớn hiệu ra tăng thỡ ỏp suất khớ nộn trong hộp xếp phản hồi (feedback bellows) cũng tăng làm thanh truyền ở giữa hai hộp xếp đi lờn, tấm chắn bị đẩy ra xa vũi phun, ỏp suất khoang 1R của rơ le 9 giảm, cỏc nấm van V1 và V2 của van V đúng lại, đõy chớnh là tỏc dụng của liờn hệ ngược phụ.
Trong khi giỏ trị của thụng số cần điều chỉnh tăng dần lờn làm thanh truyền 6 dịch chuyển sang trỏi và tấm chắn cú xu hướng tiến ra xa vũi phun thỡ khớ nộn tiết lưu dần qua van tiết lưu (trong hộp tớch phõn 11) vào hộp xếp tỏc động tớch phõn (Reset bellows) làm thanh truyền giữa hai hộp xếp này đi dần xuống, tấm chắn cú xu hưống tiến lại gần vũi phun dưới tỏc động này. Nếu độ mở của van tiết lưu Reset được hiệu chỉnh đỳng thỡ hai xu hướng dịch chuyển của tấm chắn sẽ triệt tiờu lẫn nhau và tấm chắn sẽ được giữ ổn định, tương ứng là ỏp suất tớn hiệu ra ổn định. Nếu van tiết lưu được hiệu chỉnh khụng đỳng thỡ tấm chắn sẽ dao động nhỳc nhớch liờn tục làm 163