Дозатор газовых смесей Советский патент 1985 года по МПК A61M17/00 

4 СО СО

00

Изобретение относится к медицин и может быть использовано для дозирования смеси кислорода с закись азота в аппаратах ингаляционного наркоза и искусственной вентиляции легких.

Известен дозатор газовых смесей, содержащий регулятор давления три повторителя давления, дроссели ручку установки концентрации и ротаметры, при этом дроссели выполнены в виде корпусов с отверстиями, в которых перемещаются иглы, жестко связанные единым штоке с i ручкой установки концентрации

Однако он не обеспечивает достаточной точности поддержания постоянного расхода смеси при изменении удельных расходов и концентрации газов,

Наиболее близким к предлагаемому по технической суивдости и достигаемому результату является дозатор газовых смесей, содержащий регулятор давления, повторитель , давления, два дросселя, содержащие корпуса с фиксиррванньвчи отверстиями и штоки с конусными иглами, и ручку установки концентрации, при этом штоки с конусными иглами связаны с ручкой установки концентрации посредством зубчатой и резьбов передач 2.

Однако известный дозатор также не обеспечивает требуемой точности поддержания постоянного расхода смеси при изменении концентрации ее компонентов.

Цель изобретения - повышение точности поддержания постоянного заданного расхода смеси при изменении концентрации ее компонентов.

Поставленная цель дос.тигается тем, что дозатор газовых смесей , содержащий регулятор давления, повторитель давления, два дроселя, содержащие корпуса с фиксированными отверстиями и штоки с конHMviH иглами,и ручку установки концентрации, снабжен Двумя зкёстко связанными с ручкой установки концентрации профильными элементами с регулируемой конфигурацией, при этом профили элементов противоположно направлены, а концы штоков с конусными иглами опираются на профильные элементы.

При этом каждый профильный элемент содержит корпус с закрепленн Б нем по концам гибкой упругой пластиной, причем в.корпусе под пластиной равномерно расположены упирающиеся в нее регулировочные

винты.

Йа чертеже изображена принципиальная схема дозатора газовых

смесей,

Дозатор содержит регулятор давТГРния 1 с ручкой установки расхода 2, повторитель 3 давления, дроссели 4 и 5, профильные элементы 6 и 7, ручку установки концентрации 8,

ротаметры 9 и 10 и соединительные трубопроводы 11-17 .

Дроссель 4 аналогичен по конструкции дросселю 5. Дроссели 4 и 5 содержат корпуса 18 и 19 с

цилиндрическими камерами 20-23

и сквозными цилиндрическими отверстиями 24 и 25. Внутри корпусов 18 и 19 расположены штоки 26 и 27 с конусными иглами 28 и 29 и двумя цилиндрическими участками 30/ 31 и 32,33, один из которых 30,31 служит, для обеспечения осевого перемещения 1чтока в корпусе, а второй 32, 33 располагается в отверстиях 24 и 25 и совместно с

УПЛОТНИтедьн.ыми .кольцами 34,35

служит для предотвращения утечек из камер 22 и 23. Дружина 36 и 37 обеспечивает постоянный надежный контакт конца цилиндрического участка штока с профильными элементами 6 и 7. Шток размещен в корпусах 18 и 19 так, что между боко-: вой поверхностью конусных игл 28 и 29 и стенкой камер 22 и 23 создаются

дросселирующие сечения 38 и 39,определяющее расход газа на дроссель.. Профильные элементы 6 и 7 состоят из гибких упругих пластин 40 и 41, закрепленных своими концами в корпусах 42 и 43, в которых под пластинами равномерно расположены регулировочные винты 44 и 45, упирающиеся своими концами в пластины, причем расстояние от их концов до корпуса

определяет конфигурацию профиля пластин 40 и 41. Корпуса 42 и 43 жестко связаны с ручкой установки концентрации 8. Выход регулятора давления 1 соединен .трубопроводом 11 с глухой камерой задания повторителя 3 и трубопроводом 12 с камерой 22 в корпусе дросселя 4 перед дросселирующим сечением 38, а камера 20 за дросселирукяцим сечением соединена трубопроводом 14 с входом ротаметра

9. Выход повторителя 3 соединен

трубопроводом 13 с камерой 23 в корпусе дросселя 5 перед дросселирующим сечением 39, а камера 21 соединена трубопроводом 15 с входом

ротаметра 10. Выходы ротаметров 9 и 10 соединены общим трубопроводом 16, имеющим патрубок выхода к потребителю 17. Регулятор давления 1 и повторитель давления 3

могут быть выполнены по любой известной схеме, например Cl.

Для устранения погрешностей работы дозатора, связанных с отклонениями размеров, допущенными в процессе изготовления корпусов

18 и 19 и конусных игл 28 и 29 штоков 26 и 27 проводится предварительная раздельная настройка дросселей дозатора, заключающаяся в следующем. При определенном давлени за регулятором давления 1 газ А подводится к дросселю 4 и с его выхода, проходя через ротаметр 9, поступает на выход дозатора. При этом с помсмцью регулировочных винтов 44 устанавливается такая конфигурация пластины 40 профильного элемента б, чтобы каждому заданному (например, в соответствии с оцифровкой шкалы) положению ручки установки концентрации соответствовал определенный расход газа через дроссель, т.е. обеспечивается заданная тарировочная расходная характеристика дросселя

4.Затем по аналогичной методике настраивается другая заданная тарировочная расходная характеристика дросселя 5, обеспечивакядая уменьшение (увеличение) расхода газа, соответствующее по величине увеличению (уменьшению) расхода через дроссель 4 при той же концентрации при этом к дросселю 5 подводится газ Б через повторитель давления

3, в камеру задания которого подводится газ А под тем же давлением за регулятором давления 1, как и при настройке дросселя 4, к котором в это время подача газа А по трубопроводу 12 прекращена.

Дозатор газовых смесей работает следующим образом. Газ А,например кислород, поступает от источника сжатого газа к регулятору давления 1, с выхода которого под давлением, зависящим от положения ручки установки расхода 2, подается по трубопроводу US глухую камеру задания повторителя 3 давления и по трубопроводу 12 в камеру 22 дросселя 4, Газ Б, например закись азота, поступает от источника сжатого газа к повторителю 3 и с его выхода под давлением, равным давлению эа регу лTopoi давления 1, по трубопроводу 13 подается в камеру 23 дросселя

5.Газы, поступившие к дросселям

4 и 5, проходят через соответствхпо1цие дросселирующие сечения 38 и 39, трубопроводы 14 и 15, ротаметры 9 и 10 и поступают в общий трубопровод 16, где смешиваются и через выходной патрубок 17 подаются к потребителю. Так как давление на входе в дроссель 5 поддерживается равный давлению на входе дросселя 4 с помоце ю повторителя 3 давления, а на выходе из дросселей 4 и .5 давлния выравниваются с помощью общего соединительного трубопровода 16, то расход газа через кажшлй дроссель, определяется только площадями дросселирующих сечений 38 и 39, которые, в свою очередь, благодаря .прижимающему действию пружин 36 и

37 на штоки 26 и 27, однозначно определяются конфигурацией пластин 40 и 41 профильных элементов 6 и 7. При перемещении на некоторую величину ручки настройки концентрации 8 в сторону, например, указанную

на чертеже стрелкой С, в ту же сторону смещаются жестко связанные с ней профиль ные элементы 6 и 7, при этом шток 26, опирающийся на гибкуюпластину 40, смещается в

5 сторону увеличения дросселирующего сечения 38, что приводит к увеличению расхода газа лбд через дроссель 4 на определенную величину.

Одновременно шток 27, опирающий- ся на гибкую пластину 41, имеющую кривизну противоположного направления по сравнению с пластиной 40, смещается в сторону уменьшения дросселирующего сечения 39, что вызывает уменьшение расхода газа Б через дроссель 5 на точно-такую же величину ййр Лид . Это позволяет обеспечить постоянство суммарного расхода смеси при изменении концентрации ее компонентов.

Величина суммарного расхода смеси при заданной концентрации ее компонентов зависит от отношения давлений в камерах 22 и 23 перед дросселирующими сечениями 38 и 39

5 к давлениям в камерах 20 и 21 за дросселирующими сечениями, или, учитывая, что давления перед указанными сечениями равны вследствие действия повторителя давления 3,

0 а за дросселирующими сечениями равны (без учета потерь давления на ротаметрах) благодаря соединительному трубопроводу 16, величина суммарного расхода смеси, опредёляе5 мого по показаниям ротаметров 9 и 10, зависит ох давления за регулятором давлени$| 1 и может изменяться путет4 перенастройки ручки установки расхода 2. Предлагаемый дозатор газовых

смесей повышает точность поддержания постоянного сумма жого расхода смеси. Так, при исследовании образца дозатора газовых смесей, изготовленного в соответствии с предлагаемой

5 схемой, погрешность поддержания« постоянного расхода смеси кислоророда и закиси азота составила ± 2% при изменении концентрации кислорода от 20 до 90 об.%,Погрешность подцержа0 ния постоянного расхода при таксии же изменении концентрации для прототипа составляет f5%, Таким образом, в сравнении с прототипся точность повЕяиается более чем в два раза.

Ч

Смесд А +6

1.ДОЗATOP ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ, содержащий регулятор давления, повторитель давления, два дросселя, содержащие корпуса с фиксированными отверстиями и штоки с конусными иглами, и ручку установки концентрации , отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания постоянного расхода смеси при изменении концентрации ее компонентов, дозатор снабжен двумя жестко связанными с ручкой установки концентрации профильньа и элементами с регулируемой конфигурацией, при этом профили элементов противоположно направлены, а концы штоков с конусными иглами опираются на профильные элементы. 2. Дозатор ПОП.1, отличающийся тем, что каждый профильный элемент содержит корпус с закрепленной в нем по концам гибкой упругой пластиной, причем (Л в корпусе под пластиной равномерно расположены упирающиеся в нее регулировочные винты.