Пневматический дифференциальныйпреобразователь расхода b давление

Союз Советских Социаинстических Республик(22) Заявлен 6,79 (21) 2782515/23 с прис ииением заявим М арственный комнтеСССРелам изобретенийи открытий осудао кования описаии йдеико.и т 10 Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть,использованов системах автоматического контролярегулирования, в частности в сисемах газового анализа,Известны устройства для измеренияконцентрации газовых смесей, реализующие объемно-поглотогельный методгазового анализа и содержащие специальный узел для дозирования определенного объема газовой смеси, реактор для поглощения определяемогокомпонента, измеритель объема непоглощенных компонентов и узел управления, выполненные на основе громоздких электромеханических элементов,что приводит к усложнению конструкции и снижению точности устройства 111.Наиболее близким по технической 20 сущности к изобретению является пневматический дифференциальный преобразователь расхода в давление, содержащий сравнительный и измерительный каналы, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных дросселя, вентиля, емкости и клапана, регулятор давления, установленный на линии входа газа и подключенный своим выходом к входам дросселей ЗО ФфЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬВ ДАВЛЕНИЕ сравнительного и измерительного каналов, реактор, включенный между дросселем и вентилем измерительногоканала, узел сравнения, вход которого связан с вентилем сравнительного канала, усилитель давления, плюсовой. и минусовой входы которого соединены с вентилями сравнительного и измерительного каналов, ячейку памяти, первым входом подключенную к выходу усилителя давления, и линии сброса и заданных давлений газа 123Недостатком известного устройства является низкая точность преобразования расхода в давление.Цель изобретения - повышение точности преобразования расхода в давление за счет расширения диапазона чувствительности.Указанная цель достигается тем, что, пневматический дифференциальный преобразователь расхода в давление дополнительно содержит одномембранный элемент, глухая камера которого соединена с линией заданного давления, расходная камера - с выходом клапана измерительного канала, а сопловая камера связана с линией сброса газа, импульсатор с дросселем и самоблокирующее реле, один из входов которого связан с выходом узласравнения, другой его вход подключен к выходу импульсатора, а выходсамоблокирующего реле соединен с управляющими входами клапанов сравнительного и измерительного каналов,вторым входом ячейки памяти и черездроссель с входом импульсатора, приэтом реактор связан с вентилем сравнительного канала. На фиг. 1 представлена блок-схема пневматического дифференциального преобразователя расхода в давление, на фиг, 2 - график работы преобразователя.Пневматический дифференциальный 15 преобразователь расхода в давление состоит из регулятора давления 1, сравнительного и измерительного каналов, каждый из которых выполнен ввиде последовательно соединенных 20 дросселя 2 и 3, вентиля 4 и 5, емкости б и 7 и клапана 8 и 9,.причем между дроселем 3 и вентилем 5 включен реактор 10, узла сравнения 11, выполненного на основе одномембранно .го элемента с дросселем 12, самоблокирующего реле 13 и импульсатора 14 с дросселем 15, усилителя давления 16, ячейки памяти 17 и одномембранного элемента 18, а также из линий входа и сброса газа и линий заданныхдавлений Р, Р 4 Р зПреобразователь работает следующим образом.,Анализируемый газ поступает по линии входа на регулятор 1, с помощью которого поддерживается требуемое давление Р газа перед дросселями 2 и 3. Вентили 4 и 5 обеспечивают постоянство давления Р за этими дросселями (при этом Р = Р + Ь, где Ь - 40 перепад давлений на реакторе 10). При настройке обеспечивают равенство сопротивлений дросселей 2 и 3, и объемов емкостей 6 и 7. При этом на дросселях 2 и 3 формируются одинако вые расходы Я анализируемого газа, поступающие соответственно через венТиль 4, реактор 10 и вентиль 5 в емкости 6 и 7. В реакторе 10 происходит поглощение одного или нескольких ком-понентов анализируемого газа, что приводит к пропорциональному уменьшению расхода газа за реактором так, что Я = (1 - С)(1 (где С - концентрация поглощенных компонентов).В работе преобразователя в зависимости от состояния выходного сигнала Р (фиг. 2) характерным являются два чередующихся режима - рабочий при Р = 0 и подготовительный при Р = 1. В подготовительном режиме емкости ф 0 6 и 7 через клапан 8, клапан 9 и одномембранный элемент 18 сообщаются с линией сброса газа так, что давления Р и Р 3 в этих емкостях равны3соответственно Рд и Р. 65 В рабочем режиме поступающие в ем,кости б и 7 расходы Ю и Яприводятк нарастанию давлений РЗ и Рз с пропорциональными расходам Я и Я скоростямн. Процесс нарастания давленийРз и Р 3 будет происходить до тех пор,пока давление Рз не достигнет значения заданного давления Р 4. Разностьдавлений Р - Рз при этом оказывается пропорциональной концентрации поглощенных компонентов Рз - Рз= С асан (Р-Ро),где Ч - объем. емкости б и 7;с - время нарастания давленияРЗ от Рб до Р 4.Разность давлений Рз- Р непрерывно усиливается усилителем 16 до давления стандартного диапазона, усиленное значение этой разности запоминается ячейкой памяти 17 при очередномподготовитель.ом режиме., Выход ячей 1ки Р = К(Р 3-Рз) является выходом преобразователя, здесь К - коэффициентусиления усилителя 16.В момент равенства давлений Р=Р 4 происходит срабатывание узласравнения 11, давление перед дросселем 12 падает до нуля. При этом навыходе самоблокирующего реле 13 появляется сигнал Р= 1 и хотя теперьперед дросселем 12 устанавливаетсядавление Р 4, однако состояние сигнала Р не изменится до тех пор, пока выход импульсатора 14 Р не станет равным Р = О. Такое вйполнениепреобразователя способствует повышению точности работы. С помощью одномембранного элемента 18 осуществляется масштабирование начала диапазо-.на измерения (соответственно минимальному значению концентрации Сеи настраивают начальное давление Р вемкости 7), что при прочих равных условиях способствует повышению чувстви-тельности, и, следовательно, точности.Использование изобретения обеспечивает повышение точности: погрешностьне превышает +2,5 на шкалах 10 и более с цикличностью около 40 с.формула изобретенияПневматический дифференциальный преобразователь расхода в давление, содержащий сравнительный и измерительный .каналы, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных дросселя, вентиля,емкости и клапана, регулятор давления, установленный на линии входа газа и подключенный своим выходом к входам дросселей сравнительного и измерительного каналов, реактор; включенный между дросселем и вентилем измерительного какала, узел сравнения, вход которого связан с вентилем сравнительного канала, усилитель давления, плюсовойТираж 907 Под НИИПИ Государственного комите по делам изобретений и откры 35, Москва, Ж, Раушская н аказ 1319/56 исное.а СССРийб., д. 4 1130 щфлиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная и минусовой входы которого соединены с вентилями сравнительного и измерительного каналсв, ячейку памяти, первым входом подключенную к выходу усилителя давления, и линии сброса и заданных давлений газа, о т л и -.ч а ю щ и й с я тем,.что, с целью повышения точности преобразования, за счет расширения диапазона чувст-вительности, он дополнительно содержит одномембранный элемент, глухая камера которого соединена. с линией заданного давления, расходная камера - с выходом клапана измерительного канала, а сопловая камера связана с линией сброса газа,. импульсатор с драсселем и самоблокирующее реле,один из входов которого связан с вы-ходом узла сравнения, другой, его входподключен к выходу импульсатора, авыход самоблокирующего реле соединенс управляющими входами клапанов сравнительного и измерительного каналов,вторым входом ячейки памяти и черездроссель с входом импульсатора, приэтом реактор связан с вентилем сравнительного канала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Ваня Я. Анализаторы газов и жидкостей. М., "Энергия", 1970.2. Авторское свидетельство 15 Р 634175, кл. С 01 й 7/00, 1977. сброс