Автоматический задатчик давления

Союз СоеетскинСоциаектицеекинРеспублик ОП ИС АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯп исоединением заявкиП 16/ асударстванныи комнт Сапата Мниистроа ССС по делам изобретенийн откротнй риорите 5.01,78. Бюллетень(45) Дата опубликования описання 09.0(72) Авторы изобретен С. Бакланов и А. С. Юрмвнов 1) Заявит ий политехнический институ(54) АВТОМАТИЧГСКИЙ ЗАДАТЧИК ДАВПЕ 11 ИЯ ГАЗА одали ния давл тройства для зад измеритепьно-р мбраны, шарика его проходное се ного квнвлв и с ого органа 1,тны ус гулируюшили золотния, содержашиорган и виде меика, изменяюшого или выпусружения указан ние впускстему нагь ки д вход з нь эл бретение относится к устройствам автоматического задания давления и может быть применено в технологических процессах, где требуется задание давления газа в широком (несколько десятков мегвпаскалей диапазоне, начиная от атмосферного давления с точностью порядка 1%. вестны также автоматические звдатчивления газа, содержашие цилиндр с ым и выходными каналами и рвзмешенв нем плунжер с валом, связанным чеедуктор с электродвигателем, програмблок, первый выход которого соединен моткой электромагнита, расположенного лу плунжера, первую и вторую группы ропневмоклвпанов, управляющие входы которых соединены с другими выхпрограммного блока2,Недостатком такого звдвтчика являетсяприменение его для задания давлений в 5 узком диапазоне, так как при большом изменении задаваемых давлений в таких системах наблюдаются незатухаюцие колебаниянеуплотненного плунжера-золотника.Целью предлагаемого изобретения явля ется расширение диапазона задаваемых давлений.Для этого автоматический задатчик давления содержит два редуктора и источниквысокого давления, который через первую 15 группу электропневмоклапанов соединен сполостью цилиндра под плунжером, а полости цилиндра над плунжером через вторуюгруппу электропневмоклапанОв соединены сатмосферой, причем плунжер и внутренняя 20 полость цилиндра выполнены ступенчатыми.Совокупность ступенчатых нлунжера и цитиндра в широкодивпазонномзадатчике по существу заменяет несколько эадатчиков сбесступенчвтыми плунжерами, каждый из 25 которых работает в сравнительно узком диа,пазоне давлений., :Электропневмоклапаны,срабатывающие по сигналам программногоблока, осуществляют переключение диапазонов эадатчика, т,е. включение в работу той1или иной ступени плунжера и соответствующего давления питания.На чертеже изображена схема предлагаемого автоматического задатчика давлениягаза.Задатчик содержит цилиндр со ступенчатой внутренней поверхностью 1, ступенчатый,неуплотненный.плунжер 2, притертый к поверхности цилиндр 1, входной канал 3 нос .тоянного сечения, полость 4 цилиндра подплунжером выходной канал б, плошааь которого регулируется кромкой торца плунжера2, полости 6 и 7 над ступенями плунжераисточник 8 высокого давления редукторы(давления) 9 и 10 для питания задатчикав диапазонах средних и малых давлений,нервую группу алектропневмаклапаназ 1 12, 13, соединяющих источникпитания срабочей камерой, вторую группу электро,пкевмоклапанов. 14, 15, 16, 17, соединяющих полости над ступенями плунжера с рабо чей камерой й атмосферой,; обратные клапаны 18, программный блок 19 для управления током электромагнита и переключениемдиапазонов, электронный усилитель 20, втяж-ной нагружаюший электромагнит 21, редуктор 22 и электродвигатель 23, вращающийякорь электромагнита и плунжер 2 для снятия сухого трения.Работа задатчика в диапазоне малых дав-,лений осуществляется следующим образом,Электропневмоклапан 11 подключаетисточник питания 8 через редуктор 10 иобратный клапан 18 к полости 4, Клапаны14, 18, 12, 13 закрыты, клапаны 16, 17открыты исоединяют полости цилиндра надплунжером 6 и 7 с атмосферой, Неуплотненный плунжер 2 пса действием силы давлиия в полости 4 и силы, созданной электромагнитным нагружаюшим устройством, мо 45жет перемещаться, изменяя кромкой торцапроходное сечение клапана 5. Движениеплунжера прекращается, когда сила давления,в полости 4, зависящая от.площади выпускного канала, уравновесит электромагнитную50силу Р, т.е. при выполнении равенстваР 86 3 где 88 - плошадь сечения ступени плуйжера наибольшего диаметра ФЗМвеличина задаваемого давления из диапазонамалых аавлений,Работа задатчика в диапазоне среднихМдавлений осуществляется следуюшим образом.. Электропневмоклапан 13 подключаетисточникпитания через редуктор ,9 иобратный клапан 18 к полости 4. Клапаны11, 15, 17, 12 закрыты, клапан 16 открыт,40 клапан 14 открыт и соединяет полости 4 й 6. Ступенчатый плунжер находится под действием задающей силы Р, силы давления в полости 6 и направленной встречно силы давления в полости 4. Уравнение равновесия указанных сил имеет видЦр Д 0Д гаем - кольцевая плошадь ступенчатогомс"плунжера в полости 6, Я- плошадь сече ния ступени плунжера среднего диаметра;-, величина задаваемого давления иэ ЗСдиапазона средних давлений.1Работа задатчика в диапазоне высоких давленй оСуществляется следующим образом.Злектропневмоклапан 12 подключает источник питания,8 через обратный клапан 18 к полости 4, Клапаны 11, 16, 18, 13, закрыты, клапаны 14 и 16 открыты и сое:диняатподастся. 4, 6, и 7 . Работа задатчи. ка в диапазоне высоких давлений аналогична работе в диапазоне средних давлений. В состоянии покоя плунжера должно выполняться равенствоР 0 ейф 7 з гдеЯ,- площадь сечения ступени плунжера йаименьшего дйаметй; Р - величина задаваемого дав ления из диапазона высоких давлений,Поскольку Р 4 Р 49, то плошади Д, фс,можно выбрать такими, что максимальное значение силы Р во всех трех диапазонах будет одним и тем же. Это аает возможность .использовать для создания задающей силы в трех поддиапазонах единственный нагружаюший электромагнит с одним диапазоном усилий, достаточным для нагруженин плунжера в аиапазоне малых давленийПредложенное устройство позволяет осуществить задание давлений в нескольких смежных диапазонах, начиная от атмосферного давления и до нескольких десятков мегапаскалей, используя одну поршневую колонку и единственное устройство нагружения,Ф ормула изобретенияАвтоматический задатчик давления газа,содержащий цилиндр с входным и выходными каналами и размещенный в нем плунжер с валом, связанным через редуктор с алектродвигателем, программный блок, первый выход которого соединен с обмоткой электромагнита, расположенного на валу плунжера, первую и вторую группы электропневмоклапанов, управляющие входы которых соединены с другими выходами программного блока, о т и и ч а ю ш и й с я тем,587451 Составитель Л. КорсаковаРедактор Е, Марковская Техред С, Беца Корректор Д. Мельниченко ажЮХ Подписноео комитета Совета Министровизобретений и открытий5, Раушская наб д. 4/5 Заказ 134/36 Ч ЦНИИПИ Государственн по делсква, Ж 1303 ПП Патент", г. город, ул. Проектная что, с целью расиирения диапазона задайЯьмых давления, он содержит два редуктора иисточник высокого давления, который черезпервую группу алектропневмоклапанов соединен с полостью цилиндра под плунжером,а полости цилиндра над плунжером черезвторую группу алектропневмоклапанов соединены с атмосферой, причем плунжер и внуъ ренняя полость цилиндра выполнены ступенчатыми,Источники информации, принятые. во внимание при экспертизе;1, Авторское свидетельство174451, М. кл С 05 Д 16/10, 1961,2. Авторское свидетельство Й 137693, кл. С 01 Ь 1/02, 1970.