Устройство для приготовления двухкомпонентной газовой смеси Советский патент 1990 года по МПК G05D11/00 

Изобретение относится к устройствам пневмоавтоматики и предназначено для приготовления газовых смесей.

Целью изобретения является повышение точности и расширение области применения устройства.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство для приготовления двухком- понентной газовой смеси содержит эжектор 1, стабилизатор 2 давления, связанный с каналом 3 подачи первого компонента и с соплом 4 питания эжектора 1. Канал 5 подачи второго компонента, связанный через первый постоянный дроссель б с камерой 7 разрежения эжектора 1, повторитель 8 со сдвигом, нормально открытый мембранный исполнительный механизм 9 и И-регулятор 10. Выход 11 И-регулятора 10 соединен с управляющей камерой 2 механизма 9.

В качестве примера показан вариант выполнения механизма 9 в виде корпуса 13, в котором установлены мембраны 14 и 15, жесткие центры которых соединены между собой и связаны с пружиной 16. В межмембранной камере 17, соединенной с выходным каналом 18, установлено нормально открытое сопло 19, сообщенное с выходом 20 эжектора 1.

Также в качестве примера показано выполнение И-регулятора 10 в виде трехмем- бранного элемента 21 сравнения, первое сопло 22 которого соединено с атмосферой, второе сопло 23 - заглушено. Сопловая камера сопла 22 соединена через третий постоянный дроссель 24 с каналом 25 питания и через регулируемый дроссель 26 - с другой сопловой камерой и с выходом 11.

Повторитель 8 содержит корпус 27, мембрану 28 с жестким центром 29. В проточной камере 30 установлено сопло 31. Жесткий центр 29 связан с пружинами 32 и 33, причем пружина 32 снабжена настроечным винтом 34. Глухая камера 35 соединена с входом дросселя 6. Сопло 31 сообщено с источником 36 вакуума, а камера 30 связана через второй постоянный дроссель 37 с каналом 25 питания и с плюсовой камерой 38 элемента 21 сравнения. Минусовая камера 39 элемента 21 соединена с выходом дросселя 6.

В каналах 3 и 5 установлены фильтры 40 и 41. Эжектор 1 выполнен с закритическим соплом 4 питания.

Устройство работает следующим образом.

Компонент А поступает в канал 3 под избыточным давлением (4-6) кг/см2, проходит через фильтр 40, стабилизатор 2 давления, после которого избыточное давление

n

поддерживается в пределах (1-1,5) кг/см и поступает на сопло 4 питания эжектора 1. Расход через сопло 4 зависит только от давления перед соплом, тчк как на нем поддерживается электрический перепад, соответствующий данному газу и профилю данного сопла и, обеспечивающий звуковую скорость в минимальном сечении сопла 4 питания.

0Компонент Б засасывается через заборный канал 5, проходит через фильтр 41 и через дроссель 6 в камеру 7 разрежения эжектора 1. Постоянство расхода компонента Б и независимость его от степени засоре5 ния фильтра 41 обеспечивается поддержанием постоянного перепада давлений на дросселе 6. Эту функцию выполняют повторитель 8 со сдвигом, И-регулятор 10 и механизм 9. В камеру 35 повторителя 8

0 поступает разрежение перед дросселем 6. Пружина 32 повторителя 8 настраивается так, что мембрана 28 отжимается от сопла 31 с некоторой силой. Равновесие мембраны 28 достигается, когда давление под мем5 браной меньше опорного на величину, соответствующую суммарному усилию пружин 32 и 33. При нарушении равновесия изменяется зазор между жестким центром 29 мембраны 28 и соплом 31 в повторителе

0 8 и давление в камере 30 при уменьшении зазора приближается к давлению питания, подводимого через постоянный дроссель 37, а при увеличении - к разрежению, подаваемому источником 36 вакуума (эжекто5 ром), в силу того, что проходное сечение сопла 31 в 5-10 раз больше проходного сечения постоянного дросселя 37. В И-регуля- торе 10 заданное/разрежение сравнивается с фактическим и в случае рассогласования

0 подается команда на исполнительный механизм 9, который изменяет сопротивление тракта на выходе 20 из эжектора 1 и тем самым меняет разрежение в камере 7 разрежения.

5 Дроссель 26 служит для сглаживания пульсаций и устранения автоколебаний. На выходе механизма 9 в выходном канале 18 формируется смесь компонентов А и Б с постоянной концентрацией. Точность под0 держания концентрации определяется точностью стабилизации давления перед закритическим соплом 4 стабилизатором 2 давления и точностью поддержания перепада давления на дросселе 6. Для исключения

5 погрешности от изменения барометрического давления в качестве стабилизатора 2 давления используется стабилизатор абсолютного давления газа.

В процессе регулирования концентрации при изменении проходного сечения узла сопло-заслонка механизма 9, в силу обеспечения закритичности истечения компонента А, расход последнего не меняется. Следует отметить также достаточно легкую достижимость закритического перепа- да на сопле 4, обусловленную тем, что на его выходе поддерживается разрежение.

Повышение точности приготовления смеси в предлагаемом устройстве обеспе- чивается тем, что механизм 9 установлен на потоке смеси газов, расход которой достаточной большой (100 нл/ч), а управляет этот исполнительный механизм расходом достаточно малым (20 нл/ч), т.е. тем, что улучшается характеристика исполнительного механизма ход клапана - приращение расхода, становится более пологой зависимость приращения расхода от хода клапана, повышается плавность работы исполни- тельного механизма, появляется возможность более точного регулирования расхода.

Предлагаемое устройство может быть использовано в случаях, когда компонент Б находится под атмосферным давлением.

Формула изобретения Устройство для приготовления двухком- понентной газовой смеси, содержащее эжектор, канал подачи первого компонента, соединенный через стабилизатор давления с соплом питания эжектора, канал подачи второго компонента, связанный через первый постоянный дроссель с камерой разрежения эжектора, и выходной канал, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения, устройство снабжено повторителем со сдвигом, И-регулятором, нормально открытым мембранным исполнительным механизмом и вторым постоянным дросселем, причем вход повторителя со сдвигом соединен с входом первого постоянного дросселя, сопло - с источником вакуума, а выход связан через второй постоянный дроссель с каналом питания, камера параметра И-регу- лятора связана с выходом первого постоянного дросселя, камера задания сообщена с выходом повторителя со сдвигом, а выход И-регулятора связан с управляющей камерой нормально открытого мембранного исполнительного механизма, подключенного выходом к выходному каналу, а входом - к выходу эжектора.

Изобретение относится к устройствам пневмоавтоматике и предназначено для приготовления газовых смесей. Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения устройства. Устройство для приготовления двухкомпонентной газовой смеси содержит эжектор 1, канал 3 подачи первого компонента, соединенный через стабилизатор давления 2 с соплом питания 4 эжектора 1, канал 5 подачи второго компонента, связанный через первый постоянный дроссель 6 с камерой 7 разрежения эжектора 1. Вход повторителя со сдвигом 8 соединен с входом первого постоянного дросселя 6, сопло 31 - с источником вакуума 36, а выход связан через второй постоянный дроссель 37 с каналом питания 25, регулятор 10 выполнен в виде трехмембранного элемента сравнения 21, плюсовая камера 38 которого связана с выходом первого постоянного дросселя6, минусовая камера 39 сообщена с выходом повторителя со сдвигом, первое сопло 22 подключено к атмосфере, его сопловая камера соединена через третий постоянный дроссель 24 с каналом питания 25, а через регулируемый дроссель 26 - с другой сопловой камерой, сопло 23 которого заглушено, и с входной камерой 12 исполнительного механизма 9. Исполнительный механизм 9 имеет корпус 13, в котором установлены мембраны 14, 15, жесткие центры которых соединены между собой и связаны с пружиной 16. В межмембранной камере 17, соединенной с выходным каналом 18, установлено нормально открытое сопло 19, сообщенное с выходом 20 эжектора 1. 1 ил.