Пневматический регулятор уровня жидкости Советский патент 1958 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к пневматическим регуляторам уровня жидкости в машинах отделочного производства текстильной промышленности; в этих регуляторах применяется пневматический исполнительный механизм в виде мембранного регулируюш,его клапана и датчик.

Недостатком известных регуляторов уровня жидкости является позиционное регулирование, т. е. поддержание уровня жидкости в заданном диапазоне от максимума до минимума.

Описываемый регулятор, в отличие от известных, позволяет осуществить пропорциональное регулирование уровня жидкости, поддерживая его почти на постоянном уровне. Благодаря особой конструкции датчика он является более надежным в работе, главным образом, в тех случаях, когда приходится регулировать уровень жидкости в закрытых сосудах, находящихся под избыточным давлением или вакуумом.

Датчик описываемого пневматического регулятора выполнен в виде корпуса, сообщающегося с сосудом, содержащим контролируемую жидкость. Корпус имеет вертикальный канал, перекрываемый внизу мембраной, воспринимающей давление столба жидкости в сосуде и воздействующей при помощи прикрепленных к ней стоек на концы двуплечих рычагов. Другие плечи рычагов взаимодействуют с вертикальным подпружиненным штоком, другой конец которого связан с верхней перекрывающей канал мембраной при помощи винта.

Винт имеет сквозное вертикальное отверстие и снабжен цилиндрическим выступом, проходящим с зазором через отверстие шайбы, укрепленной внутри вертикального канала корпуса, и взаимодействующим с поршнем, монтированным над шайбой и перекрывающим ее отверстие.

На фиг. 1 изображена схема вк иочения пневматического регуляторапа фиг. 2 - вид датчика в разрезе.

Пневматический регулятор включает в себя обычный пневматический исполнительный механизм / в виде мембранного регулируюн его

№ 116361- 2 -

клапана, установленный на трубопроводе 2, подающем рабочий раствор в сосуд 3. Исполнительный механизм соединен трубопроводом 4 для редуцированного сжатого воздуха с датчиком 5, питаемым сжатым воздухом по трубопроводу 6.

Датчик 5 монтирован на сосуде 3 ниже уровня жидкости в сосуде и сообщается с ним через отверстие 7. Корпус 8 датчика имеет вертикальный канал 9, проходящий через весь корпус. Канал в нижней части перекрыт мембраной 10, несущей стойки 11, взаимодействующие с рычагами 12. Другие плечи рычагов взаимодействуют с вертикальным штоком 13, снабженным пружиной 14 и скрепленным винтом 15 с верхней мембраной 16, нерекрывающей канал 9. Винт 15 имеет сквозное вертикальное отверстие 17 и снабжен цилиндрическим выступом 18, проходящим с зазором через отверстие 19 шайбы 20, укрепленной внутри канала 9. Выступ 18 взаимодействует с подпружинепным поршнем 21, монтированным над шайбой 20 и перекрывающим ее отверстие.

Участок канала 9, расположенный над шайбой 20, соединен трубопроводом 6 для подачи Б датчик сжатого воздуха, а участок канала между шайбой 20 и верхней мембраной 16 соединен трубопроводом 4 для подачи редуцированного воздуха из датчика 5 к исполнительному механизму /.

Заданный уровень жидкости устанавливают нутем предварительного поджатия пружины 14 при помощи гайки 22, снабженной шестерней 23, находящейся в зацеплении с червяком 24.

Давление жидкости в сосуде 3 передается снизу на мембрану 10, которая при помощи стоек 11 и рычагов 12 стремится несколько опустить шток 13, а пружина 14 приподнять его. Таким образом, шток воспринимает усилие, равное разности этих двух направленных в противоположные стороны сил. Это усилие передается штоком 13 при помощи винта 15 на мембрану 16 снизу.

С другой стороны мембрана 16 испытывает сверху давление редуцированного сжатого воздуха, находящегося в трубопроводе 4. Если обе эти снлы, действующие на мембрану 16, сверху и снизу уравновешиваются, то подпружиненный поршень 21 плотно закрывает отверстие 19 шайбы 20 и прекращает доступ сжатого воздуха, подаваемого в датчик через трубопровод 6 в исполнительный механизм / через трубопровод 4.

При понижении уровня жидкости в сосуде 3- уменьшается давление на мембрану 10. Усилие, передаваемое мембраной на шток /5 и направленное вниз, уменьшается, а общее усилие на щток, направленное вверх под действием пружины 14, увеличивается. Винт 15 своим выступом 18 приподнимает поршень 21, и сжатый воздух проходит через отверстие 19 в шайбе 20 в полость канала между шайбой 20 и мембраной 16 и далее по трубонроводу 4 к исполнительному механизму 1, который немедленно реагирует на повышение давления воздуха, открывая регулирующий клапан для подачи жидкости в сосуд 5. При новышении уровня жидкости выше заданного возрастает сила, передаваемая мембраной 10 на шток 13, а общее усилие на шток уменьшается. Мембрана 16 под давлением редуцированного воздуха несколько прогибается вниз. Вместе с ней опускается вниз и винт 15.

Поршень 21 закрывает доступ сжатого воздуха через отверстие 19 в шайбе 20, а избыточный редуцированный сжатый воздух из трубопровода 4 через сквозное вертикальное отверстие 17, выходит наружу до тех пор, пока не наступит равновесие сил, действующих снизу и сверху на мембрану 16. При этом исполнительнцй механизм через регулирующий клапан прекращает доступ жидкости в сосуд.

Предмет изобретения

Пневматический регулятор уровня жидкости с применением пневматического исполнительного механизма в виде мембранного регулирующего клапана и датчика, отличающийся тем ,что, с целью увеличения надежности регулирования, датчик выполнен в виде сообщающегося с содержащим контролируемую жидкость сосудом корпуса, имеющего вертикальный канал, внутри которого монтированы две перекрывающие его мембраны, нижняя из которых воспринимает давление столба жидкости в сосуде и воздействует прикрепленными к ней стойками на концы двуплечих рычагов, другие плечи которых взаимодействуют с вертикальным подпружиненным щтоком, связанным вторым концом с верхней мембраной, при помощи винта со сквозным вертикальным отверстием и с цилиндрическим выступом, проходящим с зазором через отверстие укрепленной внутри вертикального канала щайбы и взаимодействующим с подпружиненным поршнем, монтированным над щайбой и перекрывающим ее отверстие.

2. Пневматический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что участок вертикального канала корпуса, расположенный над щайбой, соединен трубопроводом для подачи сжатого воздуха в датчик, а участок канала между шайбой и верхней мембраной - трубопроводом для подачи редуцированного воздуха от датчика к исполнительному механизму.

Фиг 1