Регулятор давления воздуха для аэрации культуральных жидкостей

О П И С А Н И Е 167014ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик( 840865/31-16вкиприсоединением з А 611 6 056 Приоритет Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР. Чернов, В. М. Березников и В. П. ДревушУ Заявит ЕГУЛЯТО АВЛЕНИЯ ВОЗДУХА ДЛЯ АЭРАЦИИТУРАЛЬНЬ 1 Х ЖИДКОСТЕЙ аисная группа29 Известны регуляторы давления воздуха для аэрации культуральных жидкостей, содержащие входную камеру, резервный источник воздуха, регулирующий орган, контактный манометр и измеритель расхода воздуха.В предлагаемом регуляторе в отличие отизвестных в тракте нагнетания аэрационного воздуха установлен эластичный участок, проходное сечение которого изменяется с помощью специального механизма, управляемого электрическим двигателем. Такое устройство регулятора обеспечивает стерильность подаваемого воздуха (путем его изоляции от внынешней среды) при изменении проходного сечения эластичного трубопровода в процессе регулирования давления воздуха.Для уменьшения проходного сечения при падении давления в нагнетающем тракте ниже минимально допустимой величины в регуляторе установлены концевой выключатель и реле, включающее механизм поперечного сжатия в режим уменьшения проходного сечения.На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый регулятор; на фиг. 2 - электрическая схема регулятора. Регулятор содержит входную камеру 1, резервный источник 2 воздуха, регулирующее устройство 3, камеру 4 постоянного давления.Воздух из магистрали через входной штуцер б попадает во внутреннюю полость клапана б,В нерабочем состоянии крышка 7 клапана прижата к его корпусу пружиной 8. Под действием избыточного давления крышка приоткрывается, и воздух проходит во входную ка меру. Давление воздуха, поступающего измагистрали, измеряется электроконтактным манометром 9. Через выходной штуцер 10 воздух попадает в регулирующее устройство, огкуда поступает в камеру постоянного давле ния.Воздухопроводом в регулирующем устройст.ве служит эластичная трубка 11, проходноесечение которой меняется при сдавливании трубки подвижной и неподвижной губками 12 15 и 13 регулирующего устройства. Работает регулирующее устройство с помощью системы реле концевых выключателей 14 и 15, электро- контактных манометров 9 и 1 б и реверсивного электродвигателя 17.20 Если подвижной контакт 18 электроконтакткого манометра 9 (фиг. 2) соединен с контактом 19, то давление регулируется следующим образом. В случае незначительного повышения давления в камере 4 контакт 20 маномет ра 1 б соединяется с контактом 21. При этомнапряжение сети через нормально замкнутые контакты 22 - 25 концевого микровыключагеля 14 и реле 2 б подается к обмотке реле 27.Реле срабатывает и напряжение сети через 30 контакты 28, 29 и 30, 31 поступает на обмот3ку реверсивного двигателя 17. Вращение двигателя через муфту 32 передается на ходовзйвинт 33.Подвижная губка 13 жестко закреплена нарамке 34, имеющей резьбовое отверстие. При 5 вращении неподвижного в осевом направлении ходового винта рамка начинает двигаться влево (по чертежу), прижимая эластичную трубку 11 к неподвижной губке 12, Это движение продолжается до тех пор, пока давле ние в камере 4 не снизится и контакты 20 и 21 не разомкнутся.Незначительное понижение давления в камере 4 вызывает замыкание контактов 20 и 35 манометра 16. В этом случае напряжение 15 сети подается на обмотку реле 26 через нормально замкнутые контакты 36, 37 реле 38 и контакты 39, 40 реле 27. В результате срабатывания реле 26 через его контакты 41, 42 и 43, 44 на реверсивный двигатель подается се тевое напряжение в противофазе по сравнению с предыдущим случаем. Двигатель, вращаясь в противоположную сторону, ослабляет прижим эластичной трубки до тех пор, пока контакты 20 и 35 манометра 16 не разомкнут ся.Установка контактов 21 и 35 производится в соответствии с заданными пределами регулирования давления.При значительном понижении давления г, 30 магистрали контакты 18 и 45 манометра 9 замыкаются. При этом обмотка реле 46 включается под напряжение через нормально замкнутые контакты 47, 48 и реле 49. Срабатывание реле 46 вызывает включение электродвигате ля 50 резервного источника 2 воздуха.При работе резервного источника избыточное давление в полости клапана 51 приоткрывает его крышку и воздух попадает во входную камеру 1. В этом случае клапан 6 основ ной воздушной магистрали перекрывается.Процесс регулирования давления в случае работы резервного источника аналогичен описанному выше.При повышении давления в основной маги страли контакты 18 и 45 манометра 9 размыкаются и резервный источник отключается.Установка контактной группы манометра 9 производится таким образом, чтобы резервный источник включался лишь в тех случаях, 50 когда давление в основной магистрали близко к нижнему пределу, при котором система еще обеспечивает регулирование.Если схема переключилась на питание от резервного источника, а он не обеспечивает 55 требуемого давления в камере 4 даже при максимальном проходном сечении (например, в случае неисправности резервного источника), то подвижная губка будет продолжать двигаться вправо (по чертежу) до соприкосно вения с выступающим носиком рычага 52.Противоположный конец рычага находится в постоянном соприкосновении с кнопкой концевого выключателя 15 за счет предварительно сжатой пружины 53, действующей на толка 4тель 54, При дальнейшем движении подвижная губка, продолжая нажимать на носик рычага, вызывает срабатывание микровыключателя 15, контакты которого замыкаются. Приэтом реле 49 срабатывает и блокируется черезсвои контакты 55 и 56. Замыкание контактов57 и %8 этого реле вызывает срабатывание ре.ле 38, цепь оомотки которого замыкается через нормально замкнутые контакты 59 и 60реле 61. Это, в свою очередь, приводит к отпусканию реле 26, обмотка которого до этогобыла подключена через нормально замкнутыеконтакты 36, 37 реле 38 и контакты 39, 40 реле 27 к контактам 20 и 35 манометра 16, соединенным в результате падения давления.Одновременно с этим замыкание контактов62 и 63 реле 38 вызывает срабатывание реле27 через нормально замкнутые контакты выключателя 14 и контакты 24 и 25 реле 26. Приэтом напряжение на обмотке реверсивногодвигателя 17 меняет фазу и подвижная губка13 начинает двигаться влево (по чертежу).Это движение будет продолжаться до тех пор,пока полностью не сожмется проходное отверстие в эластичной трубке 11 и неподвижнаягубка 12, преодолевая усилие пружины 64,своей направляющей не нажмет на кнопкумикровыключателя 14.При срабатывании микровыключателя 14цепь питания обмотки реле 27 разрывается, иреверсивный двигатель останавливается. Вэтом положении система пребывает до техпор, пока давление в основной магистрали неподнимется и не замкнутся контакты 18 и 19манометра 9, либо не будет устранена неисправность резервного источника. В первомслучае реле 61 срабатывает и через его контакты 59 и 60 разрывается цепь питания реле38, Тогда меняется направление вращения реверсивного двигателя, т. к. контакты 20 и 35манометра 16 замкнуты (давление мало), чтосоответствует подключению обмотки реверсивного двигателя к сети через контакты реле 26,Так как срабатывание концевого выключателя 15, а вслед за этим реле 49 и 38 свидетельствует о неисправности резервного источника или его воздухопровода, то после усгранения неисправности система может быть пригедена в рабочее состояние нажатием на кнопку 65, что снимает блокировку реле 49 и вследза этим отаускание реле 38.Кнопка 66 предназначена для пробныхвключений резервного насоса, что необходимопри проведении ремонтных или профилактических работ. При подробных включениях блокировка реле 49 не нарушается,Индикатором наличия неисправности служит световой или звуковой сигнал, которыйвключается через нормально разомкнутыеконтакты 67 и 68 реле 49 и сохраняется всевремя, пока не будет снята блокировка этогореле.При авариях (отсутствии подачи воздуха отосновного и резервного источников) системарегулирования автоматически запирает воздухопровод и внезапныс повышения давления при включении того или иного источника не передаются на вход аэрационной системы, чтз могло бы привести к частичному выбросу питательной среды. В этих случаях система обеспечивает плавное нарастание расхода от нулевого значения до нормы.Камера 4 постоянного давления снабжена па выходе измерителем б 9 расхода для установки требуемого рехкима аэрации. Замкнутый объем камеры выполняет роль демпфера, необходимого для уменьшения скорости изменения давления. Это обеспечивает плавную работу сисгемы регулирования,Предмет изобретения1. Регулятор давления воздуха для аэрациикультуральных жидкостей, содержащий входнуно камеру, резеовный источник воздуха, регулируюгций орган, контактный манометр и измсритель расхода воздуха, отличающийсяем, что, с целью обеспечения стерильности подаваемого воздуха путем изоляции подаваемого воздуха от внешней среды при изменении проходного сечения в процессе регулирования давления аэрационного воздуха, в тракте нагнетания аэрационного воздуха установлены эластичный участок и механизм для поперечного сжатия эластичного участка тракта, управляемый, например, электрическим двигателем.2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, 1 что, с целью уменьшения проходного сеченияпри падении давления в нагнетающем тракте ниже минимально допустимой величины, установлены концевой выключатель и реле, включающие механизм поперечного сжатия в ре жим уменьшения проходного сечения.