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飛球調速器

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飛球調速器,又稱瓦特調速器離心式調速器英國工程師詹姆斯·瓦特於1788年為他的商業搭檔馬修·博爾頓蒸汽機速度控制而設計。瓦特從沒有把此裝置申請發明,因為自從17世紀開始,離心式調速器已被用作監察風車和風車磨石之間的距離及壓力,所以一般大眾認為的瓦特發明了此裝置是錯誤的。實物是一個錐擺結構連接至蒸汽機閥門,利用負反饋的原理控制蒸汽機的運行速度。這也是第一個自動控制系統
中文名
飛球調速器
外文名
Centrifugal governor
別    名
瓦特調速器、離心式調速器
領    域
工程

目錄

飛球調速器原理

離心式調速器中有二顆重球錐擺,其旋轉速度和蒸汽機相同,當蒸汽機的速度提高時,重球因離心力移到調速器的外側,因此會帶動機構,關閉蒸汽機進氣閥門,使得蒸汽機速度會下降,當蒸汽機速度過低時,重球會移到調速器的內側,再開啓蒸汽機進氣閥門。依此原理即可將蒸汽機的速度控制在一定範圍內。 [1-2] 

飛球調速器擺的介紹

飛球調速器定義

是一種實驗儀器,可用來展現種種力學現象。最基本的擺由一條或竿,和一個錘組成。錘系在繩的下方,繩的另一端固定。當推動擺時,錘來回移動。擺可以作一個計時器。

飛球調速器應用

傅科擺:傅科擺的移動可作為地球自轉的證據。
鐘擺:擺鐘。為了減少温度變化的影響,有不同的設計。 [2] 

飛球調速器閥門

閥門(Valve)又稱凡而,是控制流動的流體介質流量流向壓力温度等的機械裝置,閥門是管道系統中基本的部件。閥門管件在技術上與泵一樣,常常作為一個單獨的類別進行討論。煤氣開關、水龍頭是常見最簡單的閥門,其他比較常用的尚有蝶閥、球閥、閘閥、減壓閥、截止閥、疏水閥、安全閥、針型閥、止回閥、過濾器、電磁閥、隔膜閥、排氣閥、流量計、衞生級閥門等等;在全球銷售點屬於最多的是德國埃克斯閥門,基本上所有型號都是有生產製造。
閥門可用手動或者手輪、手柄或踏板操作,也可以通過控制來改變流體介質的壓力温度流量變化。閥門可以對這些變化進行連續或重複的操作,比如在熱水系統或蒸汽鍋爐安裝的安全閥
在更復雜的控制系統根據外部輸入(即調節流經管道不斷變化的設置點)的需要採用自動控制閥門。自動控制閥門不需人工操作根據其輸入和設置,使閥門準確控制流體介質的各項要求。 [2] 

飛球調速器負反饋

負反饋(英語:negative feedback),又稱負回授,是反饋的一種。是指系統的輸出會影響系統的輸入,在輸出變動時,所造成的影響恰和原來變動的趨勢相反;反之,就稱為正反饋。另一種説法是系統在一個條件變化時,系統會作出抵抗該變化的行為。例如人的體温上升時會流汗,流汗會散熱使體温下降,就是負反饋的一個例子;在自然界有許多系統有負反饋的特性,其他例子包括勒沙特列原理和楞次定律
在特定的條件下,負反饋會使系統趨於穩定,負反饋的研究是控制理論的核心問題。
在物理系統及生物系統中,許多不同的影響會互相制衡,例如説在生物體內,某一種化學物質會使生物系統趨向一特定狀態,而另外一種化學物質會使系統遠離該狀態,若其中至少有一種的影響是非線性的,就可能會有平衡點出現。在生物學生物化學中,以上的機制稱為恆定,在力學中,以上的機制稱為平衡 [3] 
參考資料
  • 1.    Hills, Richard L, Power From the Wind, Cambridge University Press, 1996
  • 2.    I.J.Nagrath; M.Gopal. 1. Control System Engineering Second. Wiley. : 5–7. ISBN 957-9590-53-2.
  • 3.    Raven, PH; Johnson, GB. Biology, Fifth Edition, Boston: Hill Companies, Inc. 1999. page 1058.