燃气调压器压力自动调节的过渡过程

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• 2019-07-26

燃气调压器压力自动调节的过渡过程

当燃气调压器的进口压力和气量不变时（无干扰），整个系统保持一种相对静止的平衡状态，称为静态；当用气量或者进口压力改变时，会破坏这种平衡状态，此时被调参数发生变化，自调系统自动的移动调节机构并改变调节参数（燃气流量）来克服干扰回复平衡。从干扰的发生，经过调节，直到系统重新建立平衡；在这一段时间中整个系统各个环节的参数都处于变动之中，所以这种状态称为动态。在燃气供应系统中，用气量及压力几乎每时每刻都在变化，所以了解压力自调系统的动态特性是很重要的。

当压力自动调节系统处于动态阶段时，被调参数不断变化，它随时间变化的过程称为自调系统的过渡过程；也就是系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程。系统动态特性可以用突然干扰（阶跃变化）作用下过渡过程曲线来描述。

上图是干扰作用影响下的衰减振荡过渡过程质量指标指示图。用过渡过程衡量系统质量时，习惯上不用曲线形式而用一下几个指标表示：

1、衰减比
衰减比是表示属案件程度的指标，数值等于前后两个峰值的比，在上图中是B：B'，习惯上表示为n：1，一般n=4～10；比较合适。

2、余差
余差就是过渡过程终了时的残余偏差，在上图中以C表示，其值可以为证，也可以为负，它的大小视工艺要求而定。在燃气压力调节系统中，余差C和给定值的比值通常是5%～15%，余差是表示静态特性的指标。

3、最大偏差
最大偏差是被调参数指示值和给定值的最大差值。衰减振荡过渡过程中的最大偏差发生在第一个波峰出现的时刻，图中以A表示。最大偏差值表示系统偏离给定值的程度，若偏离越大，偏离的时间越长，系统离开给定值就越远，也就越不利。有时也用超调量来表示被调参数偏离的程度。图中超调量用B表示，从图中可以看出B=A-C。

4、过渡时间
从干扰发生起至被调参数又建立新的平衡状态，这一段时间叫做过渡时间。从严格意义上讲，被调参数完全达到新的稳定状态需要无限长的时间。实际上，在可以测量的区域内，在新的稳定值上下规定的一个小的范围，当只是值进入这一范围而不再越出是，就认为被调参数已经达到稳定值。因此，过渡时间就是从干扰开始作用直至被调参数进入稳定范围之内所经历的时间。过渡时间短，表示过渡过程进行的顺利。过渡是即使干扰频频出现，系统也能适应。过渡时间长，几个叠加的干扰影响，可能会使系统不符合要求。

5、振荡周期或频率
过渡过程从一个波峰到第二个波峰之间的时间叫做周期，或者叫做工作周期；其倒数成为振荡频率，在衰减比相同的条件下，周期与过渡时间成正比，一般希望周期短一些。