Регулятор расхода

Соеоз Севетсннк Социаектнческих Респубанн(51)М. Кл з с присоединением заявки йф 6 05 0 7/06 Гвеудвствеяяый квинтет СССР яо делам язобретеиий я открытнйеявите РЕГУЛЯТОР РАСХО кулачковым тиьсх аллчие ме надежнос близким предлага одержащиИзобретение относится к автома ческому регулированию и может быт использовано для регулирования ра одов жидких и газообразных, средИзвестен регулятор расхода жидких и газообразных сред, содержащий электрический исполнительный механизм, представляющий собой реверсивный однофазный электродвигатель, в котором два конечных положения, соответствующих открытому и закрытому состояниям регулирующего клапана, фиксируются прн помощи конечных выключателей, отключающих соответствующие цепи подачи питающего напряжения на управляющую обмотку реверсивного электродвигателя. Конструкция такого регулятора содержит ряд механических частей и связей, преобразующих электрические, сигналы вначале во вращательное движение ротора электродвигателя, а затем в возвратно-поступательное перемещение регулирующего органа. Ротор электродвигателя связан с регулирующим органом через редуктор и муфту предельного момента при помощи штифтовых и шпо,ночных соединений. Для ограничения крайних положений регулирующего органа регулятор снабжен конечными выключателями и механизмом 1.Однако н ханических связей снижает ть регулятора,Наиболее по техническойсущности к емому являетсярегулятор с й электрическуюуправляющую катушку и сердечник измагнитотвердого материала, магнитноеполе которого замыкается на магнитную.жидкость, помещенную в эластичной мембране 2 .Недостатком такого конструктивного решения регулятора является отс сутствие фиксации положения "Открытоф.Положение "Открытоф соответствуетразмагниченному состоянию магнитотвердого материала сердечника, однако дальнейшее поступление импульса 20 тока на открытие клапана приводит кнамагничиванию сердечника в обратномнаправлении следования полюсов и,следовательно, к закрытию клапана.В конечном счете регулирование вблизи максимального расхода среды будетнарушено.Кель изобретения - повышение надежности регулятора.ПОставленная цель достигается 30 тем, что регулятор содержит второйполый цилиндрический сердечник, установленный коаксиально внутри первого, причем первый полый цилиндрический сердечник выполнен из материала с коэрцитивной силой намагниченности меньшей, чем материал второго сердечника.На чертеже показана конструкция регулятора расхода.Регулятор содержит расположенный мехду входным 1 и выходным 2 патруб ками электромагнит 3 с первым полым цилиндрическим сердечником 4, внутри которого закреплена эластичная оболочка 5, образующая с первым сердечником. 4 камеру б, заполненную ферромагнитной жидкостью, а также второй полый цилиндрический сердечник 7, установленный коаксиально внутри первого. Края эластичной оболочки 5 прикреплены к первому сердечнику 4 фланцами патрубков 1 и 2, стянутыми между собой винтами 8.Регулятор расхода работает следующим образом.На регулятор с начальным давлением подается рабочая. среда, которая проходит через пространство, ограниченное оболочкой 5. Гидродинамическое или газодинамическое сопротивление пространства, ограниченногооболочкой 5, определяет. расход среды.Это сопротивление, в свою очередь, находится в зависимости от положе- ния оболочки 5, на которую действуют две силы: сила рабочей среды с одной стороны и сила магнитного взаимодействия Ферромагнитной жидкости с суммарным полем сердечников 4 и 7. Изменение суммарного поля регулируется намагничиванием либо размагничиванием первого сердечника 4, коэрцитивная сила намагничивания которого меньше коэрцитивной силы размагничивания второгосердечника 7, начальная намагниченность которого произ- ведена при изготовлении на специальном стенде. При ступенчатом намагничивании сердечника 4 импульсамитока, пропускаемыми через электромагнит 3 с намагничиванием сердечника 4 в направлении, противоположном направлению намагниченности сердечника 7, регулятор отрабатывает в положении "Открыто". При этом суммарное магнитное поле, взаимодействующее с ферромагнитной жидкостью в рабочем зазоре, с каждым импульсом уменьшается. Отработка регулятора на открытие рассматривается с момента, соответствующего максимальному закрытию. Это положение обусловлено максимальным градиентом магнитного поля в рабочем зазоре, определенным суммой магнитных полей сердечника 7 и сердечника 4, намагниченного на свою максимальную величину в направлении, совпадающем с направлением поля сердечника 7. Сила взаимодействия15 20 25 ЗО 35 40 максимального магцитного поля сердечников 4 и 7 с Ферромагнитной жидкостью создает такое противодействиедавлению рабочей среды, при которомрегулятор закрыт. В первоначальныймомент каждый импульс тока на открытие частично размагничивает сердечник 4, уменьшая суммарное магнитноеполе и егоградиент в рабочем зазоре,уменьшая его взаимодействие с Ферромагнитной жидкостью и приоткрываяна некоторую величину оболочкой 5рабочий зазор. При полном размагничивании сердечника 4 градиент магнитного поля и величина открытия оболочки 5 определяются только намагниченностью сердечника 7. При дальнейшем поступлении импульсов тока в том же направлении (на открытие) сердечник 4 с каждым импульсом все больше намагничивается, направление его намагниченности противоположное направлению намагниченности сердечника 7. Увеличение намагниченности сердечника 4 приводит к уменьшению градиента в рабочем зазоре, так как часть поля сердечника 7 замыкается по торцам и градиент определяется только оставшейся частью поля сердечника 7 Регулятор по-прежнему продолжает открываться, При полной намагниченности сердечника 4 его поле равно полю сердечника 7 и полностью его скомпенсирует. Сила взаимодействия поля сердечников 4 и 7 с ферромагнитной жидкостью в рабочем зазоре практически исчезает и на оболочку 5 действует только сила, создаваемая давлени" ем рабочей среды. Регулятор полностью открывается. Дальнейшее поступление сигналов на открытие не нарушает состояния регулятора, так как величина индукции намагниченности сердечника 4 остается неизменной и градиент поля в зазоре отсутствует,Закрытие регулятора осуществляется импульсами тока, пропускаемыми через электромагнит 3, в направлении, обеспечивающем намагничивание сердечника 4 согласно с намагниченностью сердечника 7. Порядок работы регулятора на закрытие осуществляется вновь размагничиванием сердечника 4 и последующим его намагничиванием до величины насыщения, но при этом величина градиента магнитного поля в рабочем зазоре неизменно растет.Таким образом в предлагаемом регуляторе конечные положения открытого и закрытого состояний строго фиксиро" ваны эа счет выполнения сердечника из двух коаксиально расположенных частей. При этом нет необходимости в дополнительных устройствах для определения конечных положений регулятора и прекращения подачи сигнала.830329 Формула изобретения Составитель Н.ГондаксазоваТехред М. Рейвес Корректор А. Гриценко редактор М.Погориляк Заказ 3789/86 Тираж 940 ; Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРФилиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Регулятор расхода, содержащий рас" положенный между входным и выходным патрубками электромагнит с первым полым цилиндрическим сердечником, внутри которого закреплена эластичная оболочка, образующая с сердечником камеру, заполненную Ферромагнит" ной жидкостью, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности регулятора, он содержит второй полый цилиндрический сердечник, установленный .коаксиально внутри первого, причем первый полый цилиндрический сердечник выполнен из материала с коэрцитивной силой намагниченности меньшей, чем материал второго сердечника.В 5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Нудлер Г.И. и др. Основы автоматизации производства. М "Высшая 0 школа" 1976 с 97 1012. Авторское свидетельство СССР9630617, кл. С 05 0 7(06, 1976 (прототип).