液面自动调节系统功能图解析

图2-18所示为液面自动调节系统的功能图，图中指出了各组成元件的输入和输出量、干扰、放大系数和时间常数。

如上所述，调节阀元件是积分型的，调节阀是一个无滞后的非线性元件。调节阀的压力损失Δp_r，参数ψ=Δp_r100/Δp_so，流体的密度ρ代表改变调节阀工作特性的干扰。罐中液体的液面高度z是变送器的输入量；变送器的输出量x_r传送给调节器，代表液面自动系统的反馈。液面变送器是线性元件。从动态的观点出发；可用一个或两个串联的一阶元件来近似。第二种情况相当于变送器是浮筒型，并用导管与罐相通，以感受罐中液面的情况（功能图中的元件8）。

根据所使用的能源和构造形式，液面变送器存在的滞后以常数a₇表示。a₇在0.3～3s的范围内。

如采用气动自动化原件，且仪器之间的连接线比较长时，液面自动调节系统的方块图补充一阶元件4和6，用来近似代表气动管线的滞后。

按照不同的液面恒定要求，液面自动调节系统选用比例调节器或比例积分调节器。

在图2-18的功能图中，通过对每个组成元件的简单分析，可知唯有调节阀是非线性的。系统放大系数的变化是由调节阀传递系数引起的。

图2-17 液面自动调节系统的管路系统调节阀安装在罐的输出端(www.xing528.com)

a）管路系统图 b）对于调节阀不同开度沿管路系统的压力变化

H=0 ---H≠0 —·—H=H100

图2-18 液面自动调节系统的功能图

1—工艺过程 2—调节阀 3—执行机构 4、6—传输管路 5—调节器 7、8—液面变送器

a₁～a₈—时间常数 K_s、K₄、K₆、K_a、K₈—放大系数