Устройство для регулирования расхода

А СОЮЗ СОВЕТСНИХ0 СЦЮЛЮВЧИНииРЕСПУБЛИК зцр 6 05 2 7/06 ЗОБРЕТЕНИЯ ОПИСАН НАВТОРСКОМ СТВ й ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРт илАМ НКЮПВЮ и пнъпЮ(54)(57) УСТРОЙСТВО Ш 1 Я РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА, содержащее корпус с входным и выходным патрубками с размещенные в нем чувствительным элементом, образующим в корпусе две камеры и связанным с запорным регу" лирующим органом, и схему регулирования расхода, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения 80, 121653 конструкции устройства и повышенияточности, чувствительный элементвыполнен в виде сильфона, заполненного термочувствительной средой,в котором установлен термопреобраэователь, а схема регулирования выполнена в виде электрического моста,плечи которого образованы термопреобразователем, переменным и постоянным резисторами и коллекторно-эмиттерным переходом транзистора, базакоторого соединена с выходом компаратора, первый вход которого подключен к точке соединения переменногои постоянного резисторов, а второй -к точке соединения эмиттера транзистора и одного из выводов термопреобразователя, причем в одну из диагоналей электрического моста включенисточник питания.Цель изобретения - упрощение конструкции, обеспечение возможности дистанционного управления электрическим сигналом с одновременной стабилизацией давления, повышение точности регулирования.Поставленная цель достигается тем, что в уетройстве для регулирования расхода, содержащем корпус с 1 11216Изобретение предназначено для автоматического регулирования расхода потока и может быть использовано для поддержания заданного расхода постоянным.5Известен вентиль, содержащий запорный орган в виле поршня. Корпус вентиля содержит входной и выходной патрубки, Общий объем вентиля разделен на две камеры, одна из которых (пневматическая) сообщается с сильфоном, закрепленным с одной стороны на поршне, а с другой - на разделительной перегородке, и с магистрапью подачи газа, с помощью которого осуществляется контроль положения поршня, т,е, эапирание (отпирание). Регулирование потока осуществляют путем изменения давления в пневматической камере. Если при одном 20 и том же давлении газа в пневматической камере происходит изменение расхода рабочей среды (например газового потока), т.е. изменяется ве- . личина зазора между заиорным органом 25 (поршнем) и корпусом, то путем изменения давления газа в пневматической камере изменяют величину этого зазора до заданного 11 1.Недостатком вентиля является низкая точность в работе, обусловленная тем, что расход потока не стабилизирован и любое изменение давления вызывает существенные изменения расхода, При заданном давлении газа в пневматичекой камере должен поацерживаться и заданный расхоп. Но поскольку давление рабочей спецы в пвугой камере мошет независимо изменяться, то и расход ее становится нестабильным, что влияет на точность40 работы устройства. Кроме того, изве -. стное устройство практически дистанционно неуправляемо, так как для управления работой устройства необходимо иметь пневматическую линию45 и осуществлять манометрический (по давлению) контроль. Это также усложняет конструкцию устройства, увеличивает его инерционность, ограничивает возможность управления работой устройства на больших расстояниях.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования расхода потока, содержащее кор ус, внутри которого размещен чувствительный элемент, разделяющий объем на две полости - камеры. В первую 53 2камеру запускают регулируемую среду (поток) . Вторая камера соединена с первой посредством делителя давления, вследствие чего давление в первой камере является функцией давления в первичной цепи. С чувствительным элементом соединен запорный орган, контролирующий соединение между верхней по потоку частью вторичной цепи и второй камерой. Запорный орган перемещается между первым, положением, в котором поток через камеру блокируется, и вторым положением, в котором поток через камеру модулируется и регулируется. В корпусе имеются входной и выходной патрубки.Расход рабочей среды зависит от зазора между запорным органом и корпусом, который изменяется при изменении входного давленияВ известном устройстве расход потока постоянен, так как давление во второй камере воздействует на давление в первой камере, т.е. имеется возможность регулирования расхода потока в заданном интервале, контролируя давление в первой камере, и вто же время обеспечивается стабильное значение расхода потока вне зависимости от изменения входного давления за счет введения обратной связи подавлению 23.Недостатком известного устройства является сложность его конструкции, обусловленная наличием дополнительного делителя давления, пневматической системы управления. Кроме того, невозможно дистанционное управление электрическим сигналом, так как для управления работой устройства необходимо иметь пневматическую линию и осуществлять манометрический (по давлению) контроль, что усложняет управление, увеличивает инерционность за счет малой скорости изменения пневмосигнала, существенно ограничивает расстояние дистанционного управления.3 1121входным и выходным патрубками с размещенным в нем чувствительным элементом, образующим в корпусе две камерыи связанным с регулирующим органом,и схему регулирования расхода, чувствительный элемент выполнен в видесильфона, заполненного термочувствительной средой, в котором установлен термопреобразователь, а схемарегулирования выполнена в виде элект ирйческого моста, плечи которого образованы термопреобразователем,переменным и постоянньм резисторамии, коллекторно-эмиттерным переходомтранзистора, база которого соединена с выходом компаратора, первыйвход которого подключен к точке соединения переменного и постоянногорезисторов, а второй - к точке со, единения эмиттера транзистора и одного иэ выводов термопреобразователя, причем в одну из диагоналейэлектрического моста включен источник питания.Электрическая схема значительно 25надежнее и проще в исполнении, имеетменьшие габариты и материалоемкостьпо сравнению с пневматической, позволяет осуществпять дистанционноеуправление работой устройства.На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства для регули-рования расхода,Устройство содержит схему регулирования, которая выполнена в виде 35 электрического моста. Одно плечо этого моста образовано транзистором 1, второе - переменным 2, а третье - постоянным 3 резисторами. База транзистора 1 соединена с выходом ком- ф паратора 4, первый вход которого подключен к точке соединения переменного 2 и постоянного 3 резисторов.В одну из диагоналей моста подключен источник 5 питания. Кроме того, 45 устройство содержит корпус 6, в котором выполнены входной 7 и выходной 8 патрубки. В корпусе 6 размещен чувствительный элемент 9, выполненный в виде сильфона, образующего 50 две камеры. Внутри камеры первой .сильфона 9 размещены термочувствительная жидкость 10 и термопреобразователь 11, являющийся четвертым плечом моста. Со стороны выходного 55 патрубка 8 к чувствительному элементу 9 прикреплен регулирующий орган 12. Вторая камера с одной стороны653 4 ограничена корпусом 6, а с другой - чувствительным элементом 9.Предлагаемое устройство работает следующим образом.В исходном положении регулирующий орган 12 закрывает выходной патрубок 8 (плотно прилегает к корпусу 6). После включения источника 5 питания переменным резистором 2 задается необходимое значение расхода потока, определяемое давлением в первой камере, которое, в свою очередь, связано с давпением паров жидкости 10, однозначно связанным с температурой оследней. Температура жидкости 10 онтролируется и задается термопреобазователем 11, температура которого поддерживается за счет изменения сопротивления транзистора 1, управляемого компаратором 4. Термопреобра зователь 11 по функции совмещен с нагревателем и нагревается до температуры, определяемой положением движка резистора 2. Баланс моста поддерживается за счет изменения сопротивления транзистора 1, управляемого компаратором 4, т.е. выполняется функция стабилизации заданного значения температуры термопреобраэователя 11, а следовательно, и температуры жидкости 10. Давление паров жидкости 10 также возрастает и воздействует на термочувствительный элемент 9, который изменяет положение регулирующего органа 12, Расход потока соответствует заданному переменным резистором 2. Изменение входного давления вызывает изменениеположения. регулирующего органа 12вследствие того, что давление прикладывается к чувствительному элементу 9, что изменяет зазор, а следовательно, и расход потока. Измене"ние положения резистора 2 или внешней температуры вызывает изменениесопротивления термопреобраэователя11 и нарушение баланса моста, т.е.появление напряжения между входами.Компаратор 4 управляет сопротивлением транзистора 1 до выполнения нулевой разности напряжения между входами компаратора 4. Таким образомосуществляется стабилизация давления в первой камере, которое уравновешивается давлением во второйкамере, прикладываемым к сильфону 9Изменение расхода газа стабилизируется за счет изменения положения ре1121653 Составитель Н.МирТехред М.Кузьма едактор И.Рыбченк Корректор М.Розма Тираж 841 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д./5 ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек фили гулирующего органа 12, положениекоторого определяется сильфоном 9.Таким образом, осуществляется дистанционное управление расходом газапутем изменения сопротивления переменного резистора 2 во второй камере и его стабилизация. Отключение источника 5 питания осуществляется полное запирание устройства,Предлагаемое устройство обладаетменьшей инерционностью по сравнению 5 с пневмосистемой, что при упрощенииконструкции позволяет повысить точность регулирования