Układ regulacji poziomu cieczy w zbiorniku

Przykład prostej regulacji poziomu przedstawiono na rys. 3.2. Zadaniem układu jest utrzymanie stałego poziomu cieczy znajdującej się w zbiorniku 6. Czujnikiem pomiarowym jest pływak 1, umieszczony w zbiorniczku 7. Zbiorniczek 7 połączony jest przewodami ze zbiornikiem 6 w taki sposób, aby ciecz ze zbiornika 6 dopływała do zbiorniczka 7 (na zasadzie naczyń połączonych). Pływak 1 unosi się na powierzchni cieczy w zbiorniczku 7. Ruch pływaka za pośrednictwem dźwigni 2 i 4 jest przenoszony na grzybek 5 zaworu regulującego dopływ cieczy do zbiornika. Zmniejszenie poziomu cieczy w zbiorniku 6 powoduje ruch do dołu pływaka 1, uniesienie grzybka 5 i otworzenie przepływu cieczy dopływającej do zbiornika 6. Następuje zwiększenie ilości cieczy w zbiorniku 6 oraz podniesie poziomu cieczy. Pływak 1 wraz ze wzrostem poziomu cieczy unosi się do góry powodując ruch grzybka 5 do dołu i zmniejszenie dopływu cieczy do zbiornika 6. Ciecz ze zbiornika 6 przekazywana jest do innych urządzeń aparatury technologicznej i poziom jej zbiorniku zmniejsza się powodując opadanie pływaka, zwiększenie dopływu cieczy do zbiornika i wzrost poziomu cieczy w zbiorniku. Cykl ten powtarza się. Poziom cieczy w zbiorniku oscyluje wokół określonej wartości zwanej wartością zadaną. Procesem regulowanym jest zmiana poziomu cieczy w zbiorniku 6. Sygnałami zakłócającymi są: ilość cieczy dostarczanej do zbiornika 6 oraz ilość cieczy przekazywanej ze zbiornika 6 do innych urządzeń instalacji technologicznej. Czujnikiem oraz przetwornikiem pomiarowym jest pływak 1. Funkcję urządzeń przetwarzających informacje (zadajnika, regulatora) pełni układ dźwigni przenoszących przemieszczenie pływaka na grzybek 5. Urządzeniem wykonawczym jest zawór doprowadzający ciecz do zbiornika.

Rys. 3.2. Regulator poziomu: 1 – pływak, 2 – dźwignia, 3 – cięgno, 4 – dźwignia, 5 – zawór, 6 – zbiornik, 7 – zbiorniczek [Kordowicz-Sot A.: Automatyka i robotyka. Układy sterowania automatycznego
pneumatyczne. WSiP, Warszawa 1999]
 

Inny przypadek układu regulacji poziomu cieczy w zbiorniku jest przedstawiony na rysunku 3.3. Do zbiornika doprowadzana jest ciecz o natężeniu przepływu Q1 oraz pobierana jest ciecz przez pompę – natężenie przepływu cieczy pobieranej wynosi Q2. Poziom cieczy w zbiorniku wynikający z różnicy natężenia przepływu cieczy dostarczanej do zbiornika i pobieranej powinien zawierać się w granicach od h0 – a do h0 + a. Układ, w którym do sterowania i regulacji wykorzystane są elementy elektryczne: przetwornik pomiarowy (para zestyków elektrycznych) oraz elektrozawór jako urządzenie wykonawcze wpływające na natężenie przepływu cieczy Q1 wpływającej do zbiornika. Natężenie przepływu jest to wielkość informująca o ilości cieczy (najczęściej objętości cieczy) przepływającej przez przekrój rurociągu w jednostce czasu – najczęściej wyrażana jest w [m3/s].

Rys. 3.3. Układ regulacji dwupołożeniowej
[http://www.zstio-elektronika.pl/pliki_t_elektronik/TE_Z3-05.pdf]
 

Opracowano na podstawie materiałów KOWEZIU.