Регулятор давления газа

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сефз СфветскикСещналистическикРеснублик(22) Заявлено 04,06.81(21) 3296415/18-24 И 1 М.ИЛе с присоединением заявки МС 05 0 16/10 Государствеииый комитет СССР по делам иэобретеиий и открытий(23)ПриоритетОпубликовано 15,0233.Бюллетень Мо 6 33) УДК 621,6463(088,8) Дата опубликования описания 15,02,83.Изобретение относится к пневмоавтоматике и может найти птВменение в различных отраслях промиаленнос"ти итранспорта при автоматическом понижении и стабилизации давления ,газа при изменении его входного дав 1 ления. и расхода. По основному авт. св. Р 915062 известен регулятор давления газа, содержащий корпус с входным и выход .- ным каналами, с подпружиненным клапаном, связанным толкателем с чувст вительным элементом, выполненным . в виде двух поршней большего и мень- шего диаметров, полость между которыми, разделенйая перегородкой с дрос селирующим отверстием, заполнена жидкостью, и задающий механизм. Регуля тор содержит также шток, связанный с поршнем меньшего диаметра и установленный с зазором в глухом отвер-. стии, выполненном в поршне большего диаметра, и в дросселирующем отверстии, причем поршень меньшего ди-аметра связан с толкателем, а поршень большего диаметра - с задающим механизмом 11. Однако действие сил :,трения при перемещении поршней чув- ствительного элемента.известного ре гулятора обусловливает снижение точности и чувствительности его работы,Целью изобретения является повы-.шение точности регулятора,Цел достигается тем, что в регуляторе давления газа в корпусе регулятора выполнена дополнительная полость, в которой установлен подклюо ченный к источнику переменного напряжения пьезокерамический элемент,связанный с мембраной, установленноймежду дополнительной полостью и заполненной жидкостью полостью междупоршнями чувствительного элемента.Пьезокерамический элемент периодн.чески изменяет свои продольными и поперечные размеры. Первые через мембрану передаются жидкости между поршнями. Колебания давления жидкостиобусловливают значительное уменьшение сил трения между корпусом и поршнями чувствительного элемента. В результате погрешность регулированияуменьшается, точность работы и чув 25 ствительность увеличиваются.На чертеже представлен предлагаемый регулятор давления газа.Регулятор давления газа ссдержиткорпус 1 с входным 2 и выходным 3 .каналами и седлом 4, В корпусе раз 997002.выполненный в виде двух поршнейбольшего диаметра 8 и меньшего диаметра 9. Поршень 8 большего диамет;ра связан с задающим механизмом,состоящим из винта 10, тарели 11 ипружины 12 задания, Корпус закрытстаканом 13. В полости между поршнями 8 и 9, заполненной (несжимаемой).жидкостью 14, установлена перегородка 15 с дросселирующим отверстием 16и проходящим в нем штоком 17, установленном в глухом отверстии 18, выполненном в поршне 8 большего диаметра.В корпусе 1 выполнена дополнительная полость 19, в которой установленподключенный к источнику переменного(электрического) напряжения 20 пьезокерамический элемент 21, контактирующий с мембраной 22, отделяющей полость 19 от заполненной жидкостью 14полости между поршнями 8 и 9, Элемент 21 представляет собой поляризованный в осевом направлении пьеэоке-рамический цилиндр, торцовые поверхности которого металлизированы и25подключены проводами 23 к источникупеременного напряжения 20,Регулятор работает следующим образом. 30В исходном состоянии полость между поршнями 8 и 9 заполнена жидкостью 14, пружина 12 задания сжатавинтом 10 через тарель 11. Поршень 8 пружиной 12 максимально опущен, жидкость 14 находится под давлением, под действием которого поршень 9 максимально опущен и находится у ограничителя корпуса. Дросселирующий клапан 5 через толкатель 7 поршнем 9 максимально поднят над седлом 4 и образУ" ет с, последним максимальное проходное сечение,Газ высокого давления подается через входной канал 2 к клапану 5, 45 В щели междУ клапаном 5 и седлом 4 газ дросселируется, его давление понижается. Пониженное давление газа поступает под поршень 9 и в полость выходного. канала 3. Давление на вы- .50 ходе регулятора повышается, сила его воздействия на поршень 9 также повышается. Поршень 9 поднимается, при этом давление жидкости 14 повышается и передается поршню 8. Последний так же поднимается, сжимая пружину 12 задания. По мере повышения давления га. за на выходе регулятора поршень 9 поднимается, при этом клапан 5 под действием пружины 6 также поднимается, уменьшая проходное сечение между клапаном и седлом 4. Если выход иэ регулятора закрыт, то при определенном давлении на выходе, называемом давлением настройки в "статике",клапан 5 перекрывает канал седла 4, разобщив входную и выходную полости регулятора.При Отборе газа в объем за регулятором выходное давление и сила еговоздействия на поршень 9,(следова-тельно и на поршень 8) снижаются.Это приводит к опусканию поршня 9,снижению давления жидкости 14 и опусканию (под действием пружины 12) поршня 8. В результате клапан 5 открывается, что приводит к дросселированию газа в образовавшейся щели между клапаном и седлом 4, Давление ввыходном канале. 3 снова повышается,ипри некотором его значении междусилами, действующими на подвижнуюсистему регулятора, устанавливаетсядинамическое равновесие, соответствующее определенному расходу газа. Если расход газа изменяется, то новое равновесие наступает при другой величине дросселирующей щели,ПЕременное электрическое напряжение, подводимое при работе регулятора к пьезокерамическому элементу 21, вызывает колебания продольных и поперечных его размеров вследствие обратного пьезоэффекта. Колебания продольных размеров элемента 21 передаются мембране 22 и через последнюю - жидкости 14, вызывая колебания давления этой жидкости. Колебания давления жидкости 14 вызывают, в свою очередь, колебания (осцилляции) поршней 8 и 9 чувствительного элемента. На перемещения поршней 8 и 9 накладываются частые колебания, имеющие небольшую амплитуду. Это сопровождается значительным уменьшением величины статического и кинетического тре ния перВмещению поршней 8 и 9. Следствием этого является повышение точности и чувствительности работы регулятора давления газа.1Предлагаемый регулятор давления имеет значительно более высокие точность регулирования и чувствительность. Он обеспечивает заметное увеличение производительности (расхода) газа, и в нем легко обеспечить настройку (контроль настройки) на:необходимое выходное давление без подачи газа на вход.Формула изобретения)Регулятор давления газа по авт, св.9 915062, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулятора, в корпусе выполнена дополнительная полость, в которой уста; новлен подключенный к источнику переменного напряжения пьезокерамичес997002 НИИПИ Заказ 932/65 Тираж 872 Подписное лиал ППП "Патентф,. г. Ужгород, ул.Проектная кий элемент, связанный с мембраной,установленной между дополнительнойполостью и заполненной жидкостьюполостью между поршнями чувствитель;ного элемента. Истбчники инФормации,принятые во внимание при экспертизе,1. Авторское свидетельство СССРР 915062, кл. 6 05 0 16/10, 1980