Стабилизатор давления газа Советский патент 1987 года по МПК G05D16/10 G01L27/00 

113Изобретение относится к приборо- строению, в частности к технике стабилизации давления, например 5 в газовой хроматографии, особенно при стабилизации давлений.

Цель изобретения - стабилизация малого давления или малого перепада, давле ния газа.

На чертеже показана схег- а предлагаемого стабилизатора.

Стабилизатор давления газа содержит цилиндрическую камеру 1, в которой установлен поршень 2 с возмсжнос тью вертикального перемещения. Иор- тень 2 имеет на цилиндрической по- верхности винтовую канавку 3. Камера 1 снабжена подводящим 4, отводяш,им 5 и дополнительными 6 и 7 трубопроводами с дросселями 8 и 9. Отводящий трубопровод 5 соединен с отверстием 10, трубопроводом 6 и через трубопровод 7 с регулируемым дросселем 8 с подводящим трубопроводом 4. В случае, когда стабилизируется малое давление относительно атмосферы, необ- ходимость соединения между собой трубопроводов 4-6 отсутствует. В цилиндрический поршень 2, в его внутреннюю полость, может быть помещен калиброванный груз 11 . Подводящий трубопро- вод 4 подсоединен к баллону 12,

Стабилизатор работает следующим, образом.

При открывании баллона 12 поток .газа q, пройдя через дроссель 9, раз ветЕляется на два потока: q j. - в стабилизатор через патрубок 4 и q - в дроссель 8. Поток q обтекает псрп.ен по винтовой канавке 3 и выходит из корпуса через отверстие 10. При этом поршень- подвергается действию давления газа снизу .я по достижении определенной величины давления, равной весу поршня, деленному на площадь его поперечного сечения, поршень от- деляется от дна корпуса и всплывает. При дальнейшем открывании дросселя 8 поршень поднимается до определенной высоты Х, соответствующей давлекшо стабилизации.

Если X возрастает тс возрастает и q,; а с-педовательно, и перепад давления на дросселе 9,, однако из-за этого давление под ггоршнем уменьшает ся, в результате чего X возвращается к своему первоначальному значе.нию (при этом поршень совершает серию затухающих колебаний). Это является

52

c.nejiCTBHeM наличия отрицательной обратной связи по потоку,, которая и обеспечивает вьюокую стабильность положения поршня по высоте, Величина отрицательной обратной связи тем больше, чем меньше поток, ответвляющийся в дроссель 8, т.е. стабилизатор cta- б 1лнзирует давление точнее тогда, когда паразитный поток через винтовую канавку заметно ггревосходит поток в дроссель 8.

Винтовая канавка может быть выполнена на внутренней цилиндрической поверхности стенки камеры, наружная боковая цилиндрическая поверхность поршня при этом гладкая. Принцип работы такого стабилизатора аналогочен описан1гому за исключением того, что при движении газа по винтовой канавке развиваюшдяся при этом центробежная сила прижи|.1ает газ к наружной стенке винтовой канавки внутри камеры и возникающий перепад давления по радиусу ,еньшает утечку газа в кольцевой зазор между поршнем и стенкой камеры, поэтому при конструировании щэецизионных стабилизаторов давления газа данный вариант конструкции предпочтителен.

Отверстие 6 в корпусе необходимо в тех случаях, когда требуется малое время релаксации поплавка при стабилизации давления газа в условиях, когда имеют место быстрые изменения давления перед дросселем 9 или в дросселе 8. Кроме того, предлагаемый стабилизатор может быть применен дг1Я стабилизации давления жидкости, причем в этом случае использование отверстия 6 является необходимым вследствие несжимаемости -жидкости и ее большой вязкости.

Формула изобретения 1. Стабилизатор давления газа, содержащий иилиндрическую камеру и размещенный в ее средней части поршень, Причем в сёрдней части II линд- рмческой стенки камеры выполнено отверстие;, подводящий и отводящий трубопроводы, отличающийся тем, что, с целью повышения Фочности стабштизации давления, в нем цилинд- рргчеЪкая камера размещена вертикально, на цилиндрической поверхности поршня выполнена винтовая канавка, нижняя часть камеры соединена с подводящим трубопроводом, а отверстие - с отводящим трубопроводом, причем

313240154

оба трубопровода соединены между со- уменьшения времени стабилизации дав- бой дополнительным трубопроводом с ления, в нем верхняя часть камеры регулируемым дросселем.снабжена дополнительным трубопройо2. Стабилизатор по п.1, о т л и - дом, подключенным к отводящему труя чающийся тем, что, с целью бопроводу.

Изобретение позволяет повысить точность стабилизации давления. Поступающий из баллона 12 через дроссель 9 и подводящий трубопровод 4 газ по винтовой канавке 3 на боковой цилиндрической поверхности поршня 2 выходит из камеры 1 по отводящему трубопроводу 5. Поршень 2 при открытом дросселе 8 поднимается до определенной высоты, соответствукнцей давлению стабилизации. Соединение трубопроводов 4 и 5 дополнительным трубопроводом 7 с регулируемым дросселем 8 обеспечивает стабильность положения поршня 2 по высоте. Отверстие 6 в корпусе камеры 1 используется в случаях резкого изменения давления перед дросселем 9 или в дросселе 8. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л / «-