Способ регулирования подачи газа в вакуумные установки с заданным соотношением состава газовых компонентов в рабочем объеме

з т 1 0 П И С А Н И Е р) 44687 бИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл. б 050 703 с присоединением заявк 2) Приоритет осударственнык комитет овета Министров СССР Опубликовано 15,10.74. Бюллетен Дата опубликования описания 1038(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ГАЗА В ВАКУУМНЫЕ УСТАНОВКИ С ЗАДАННЫМ СООТНОШЕНИЕМ СОСТАВА ГАЗОВЪХ КОМПОНЕНТОВ В РАБОЧЕМ ОБЪЕМЕИзобретение относится к области регулирования расхода газа, в частности к способам регулирования подачи газа в вакуумные установки с заданным соотношением состава газовых компонентов в рабочем объеме.Известны способы регулирования подачи газа путем дросселирования исходных компонентов и напуском приготовленной смеси в рабочий объем вакуумной установки, Однако известные способы не обеспечивают высокой точности приготовления газовой смеси, так как позволяют регулировать только количество смешиваемых газов и не учитывают качественного состава приготавливаемой смеси, который может изменяться с течением времени вследствие влияния таких факторов, как газоотделение и загрязненность газопроводов, газопроницаемость материалов стенок, остаточная атмосфера, миграция из откачныхсредств и т. д.Цель изобретения - повышение точности регулирования подачи газа.Сущность способа регулирования подачи газа в вакуумные установки с заданным соотношением состава газовых компонентов в рабочем объеме состоит в том, что изменяют расход газовых компонентов по отклонению от единицы величин отношения парциальных давлений компонентов в рабочем объеме к их значениям в смеси, корректируют соотношения парциальных давлений компонентов ифонового давления в смесительной камере,совмещают начало напуска газовой смеси врабочий объем вакуумной установки с момен5 том установления смеси заданного соотношения парциальных давлений исходных компонентов, сравнивают фоновое давление междуверхним и нижним предельно допустимымразрежением в рабочем объеме и по резуль 10 татам сравнения ограничивают продолжительность напуска,Способ иллюстрируется чертежом.Приготовление газовой смеси в смесительной камере 1 для последующего напуска в ра 15 бочий объем вакуумной установки 2 производится в соответствии с программой, задаваемой на программном задатчике 3, который используется для задания газовых и вакуумныхусловий в рабочем объеме вакуумной уста 20 новки, то есть состава газа, парциальногодавления исходных газовых компонентов, атакже разности давлений между верхним инижним предельно допустимым разрежением,дублируемой на магнитно-блокировочном ва 25 куумметре 4, Заданные значения парциальныхдавлений исходных компонентов из программного задатчика поступают в основной и дополнительный каналы регулирования, которыеэлектрически связаны между собой.30 Основной канал регулирования образован60 65 3блоком 5 коррекции парциальных давлений, анализатором 6 парциальных давлений, преобразователем 7 сигналов парциальных давлений в сигнал управления дроссельной системой и служит для управления дроссельной системой 8, регулирующей расход газов из баллонов 9 в смесительную камеру 1 в зависимости от заданных значений парциальных давлений исходных компонентов в задатчике 3 (Р,) и их текущих значений в рабочем объеме (Р,) вакуумной установки.Вспомогательный канал регулирования образован анализатором 10 парциальных давлений, блоком 11 сравнения соотношения парциальных давлений, блоком напряжения 12, выполненным в виде источника на заданное напряжение, сумматором 13 и служит для контроля качества приготовленной смеси путем установления соответствия соотношения заданных значений парциальных давлений исходных компонентов истинному соотношению, имеющему место в смесительной камере. С этой целью в блоке 11 сравнения соотношения парциальных давлений сравнивают отношения Р,Р, (Р, - текущие значения парциальных давлений исходных компонентов в смесительной камере 1) с единицей, находят разность между первой и второй величинами, вводят ее в преобразователь 7, используя в качестве сигнала обратной связи для коррекции расхода газов из баллонов в смесительную камеру, а также в сумматор 13, используя в качестве основного сигнала для управления дозирующим клапаном 14.Сумматор суммирует результаты сравнения отношений парциальных давлений исходных компонентов и в случае, если соотношение парциальных давлений исходных компонентов в смесительной камере будет соответствовать соотношению, заданному на программном задатчике 3, то есть, если будет соблюдено равенство РРз=1, то он выдает сигнал на открытие дозирующего клапана 14 для напуска приготовленной смеси в рабочий объем вакуумной установки. Напускаемая газовая смесь обеспечит автоматическое создание в рабочем объеме заданных газовых условий. Для сохранения в рабочем объеме необходимого разрежения при напуске газовой смеси ограничивают время напуска путем введения дополнительной обратной связи по разности давлений между верхним и нижним предельно допустимым разрежением в рабочем объеме, осуществляя ее через магнитно-блокировочный вакуумметр 4, который воздействует на электро- привод дозирующего клапана 14. Магнитноблокировочный вакуумметр подключен к сумматору 13 и независимо от сигналов, поступающих на сумматор с блока 11 сравнения соотношения парциальных давлений, выключает сумматор, если вакуумные условия в рабочем объеме вакуумной установки 2 будут хуже, чем допустимые. При отключении сумматора закрывается дозирующий клапан 14, причем его новое открытие возможно только г 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 при установлении в рабочем объеме заданных вакуумных условии, когда соотношение,парциальных давлений исходных компонентов в смесительной камере оудет соответствова 1 ь заданному в программном задатчике. Ь этом случае магнитно-олокировочный вакуумметр включит сумматор, которыи, просуммировав сигналы с олока сравнения соотношения парцнальпых давлении, выдаст сигнал на открытие дозирующего клапана.,д,ля откачки смесительной камеры служит вакуумный насос 15.ь соответствии с рассмотренной схемой регулирования подачи газа, иллюстрирующей предложенный способ, регулирование подачи газа в вакуумную установку с заданным соотношением состава газовых компонентов в раоочем ооъеме производится следующим образом.На программном задатчике 3 задаются, а на магнитно-олокировочном вакуумметре 4 дублируются вакуумные условия в рабочем объеме вакуумной установки 2, то есть перепад давлении между верхним и нижним предельно допустимым разрежением в рабочем объеме. Одновременно на программном задатчике задаются газовые условия в рабочем объеме, то есть состав газа и значения парциальных давлений исходных компонентов, которые поступают в основной и вспомогательный каналы регулирования. В блоке 5 коррекции парциальных давлений вычисляется поправка в значения заданных парциальных давлений исходных компонентов, исходя из реально существующих газовых условий в рабочем объеме вакуумной установки, Эта поправка в виде разности Р - Р 2 ввводится в преобразователь 7, который преобразует поступающие на него сигналы в сигнал управления дроссельной системой 8, подающей газ из баллонов 9 в смесительную камеру 1, При изменении текущих значений парциальных давлений исходных компонентов в рабочем объеме вакуумной установки изменяется выходной сигнал с блока 5 коррекциии парциальных давлений; что обеспечивает автоматическую коррекцию расхода газов из баллонов в смеси- тельную камеру. Таким образом, основной канал обеспечивает управление дроссельной системой, регулирующей расход газов из баллонов в смесительную камеру в зависимости от парциального давления исходных компонентов.Однако введение автоматической коррекции расхода газов из баллонов в смесительную камеру в зависимости от парциального давления исходных компонентов в задатчике и в рабочем объеме еще не гарантирует, что качество приготовленной в смесительной камере газовой смеси обеспечит при ее дозировании в рабочий объем получение в нем заданных газовых условий, так как в смесительной камере может существовать своя газовая среда, обусловленная остаточной атмосферой, газовыделением со стенок, различными примерами, миграцией из откачных средств, и т, д. Для установления соответствия соотношения заданных значений парциальных давлений исходных компонентов истинному соотношению, имеющему место в смесительной камере, контролируют качество приготовления в смеси- тельной камере газовой смеси. Эту функцию выполняет вспомогательный канал регулирования, в котором сравниваются отношения Р(Рз с единицей, а результат сравнения сум мируется с сигналом блока 5 коррекции парциальных давлений и используется в качестве сигнала ооратной связи для коррекции расхода газов из баллонов в смесительную камеру и в качестве основного сигнала для управ ления дозирующим клапаном 14 через сумматор 13. При соблюдении равенства Р(Рз=1 открывается дозирующий клапан и напускаемая газовая смесь обеспечивает автоматическое создание в рабочем объеме заданных га зовых условий. Продолжительность напуска газовой смеси в рабочий объем вакуумной установки ограничивается разностью фонового давления между верхним и нижним пре. дельно допустимым разрежением в рабочем 25 объеме, контролируемым магнитно-блокировочным вакуумметром 4, воздействующим надозирующий клапан.Предмет изобретенияСпособ регулирования подачи газа в вакуумные установки с заданным соотношением состава газовых компонентов в рабочем объе ме путем дросселирования исходных компонентов и напуском приготовленной смеси в рабочий объем вакуумной установки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, изменяют расход газовых компонентов по отклонению от единицы величин отношения парциальных давлений компонентов в рабочем объеме к их значениям в смеси, корректируют соотношения парциальных давлений компонентов и фонового давления в смесительной камере, совмещают начало напуска газовой смеси в рабочий объем вакуумной установки с моментом установления смеси заданного соотношения парциальных давлений исходных компонентов, сравнивают фоновое давление между верхним и нижним предельно допустимым разрежением в рабочем объеме и по результатам сравнения ограничивают продолжительность напуска.