Устройство для регулирования расхода газа Советский патент 1992 года по МПК G05D7/06 

Изобретение относится к регулированию расходов газов и может найти применение в аналитическом приборостроении.

Целью изобретения является повышение быстродействия, точности и упрощение устройства.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - элемент настройки.

Устройство имеет крышку 1 с выходным патрубком 2 и выполненный из элекротеп- лоизоляционного материала корпус 3 с входным патрубком 4 и каналом 5, связывающим входной и выходной патрубки. В канале 5 коаксиально размещена нагревательная нить 6, выполняющая функцию измерителя величины расхода газа и одновременно привода затвора 7, взаимодействующего с седлом 8, которое закреплено (с обеспечением герметичности) на корпусе 3 в конце, канала 5 соосно с ним. Затвор 7 и седло 8 выполнены из адгези- остойкого материала, например рубиновых камней ГОСТ7137-78. Затвор 7 закреплен

на элементе 9 настройки, выполненном в виде плоской пружины, которая установлена в проточке корпуса 3 и зафиксирована прокладкой 10, установленной между крышкой 1 и корпусом 3. Элемент 9 настройки обеспечивает перемещение затвора 7 в направлении открывания при удлинении нагревательной нити 6 за счёт ее нагрева электрическим током от источника 11 питания. Между элементом 9 настройки и затвором 7 установлен упругий.элемент 12, выполненный из резины. Упругий элемент предотвращающий вытягивание нагревательной нити 6 при отсутствии нагревающего ее тока, а также при транспортировании устройства в условиях отрицательных температур окружающей среды.

Устройство работает следующим образом.

На входе устройства (патрубок 4) формируется давление газа. В начальный момент при выключенном источнике 11 питания нагревательная нить 6 имеет длину,

к

соответствующую комнатной температуре. Длина нагревательной нити подбирается экспериментально так, чтобы обеспечить деформацию упругого элемента 12, достаточную для полного уплотнения пары седло 8 -затвор.7, Усилие, необходимое для полного уплотнения пары седло 8 - затвор 7, выполненной из рубиновых часовых камней; составляет 5-10 г и достигается при незначительной деформации упругого элемента 12, выполненного из резины.

При включении источника 11 питания по нагревательной нити 6 протекает нагревающий ее ток. Нить 6 увеличивает свою длину на величину, пропорциональную протекающему по ней току. Под действием элемента 9 настройки (пружины) затвор 7 приподнимается над седлом 8 на расстояние, соответствующее удлинению нити 6. Через зазор между седлом 8 и затвором 7 газ, подаваемый в канал 5 через входной патрубок 4, поступает сначала в объем между крышкой 1 и корпусом ЗгЭ затем в выходной патрубок 2. Величина паразитного объема между выходом канала 5 и выходным патрубком 2 данного регулятора расхода по сравнению с прототипом уменьшена на два порядка, а паразитный объем между выходом канала и запорным органом исключен полностью.

При движении газа по каналу 5 увеличивается количество тепла, снимаемого с нити б, что приводит к снижению ее температуры и уменьшению ее длины. Через 5-10 с устанавливается тепловой баланс между температурой (длиной) нити 6 и величиной расхода газа, т.е. величина|расхода газа становится постоянной и соответствует величине выходного тока (напряжения) источника 11 питания.

При увеличении расхода газа, протекающего через регулятор, за счет изменения величины нагрузки на выходе устройства или из-за изменения входного давления возрастает количество тепла, отбираемого у

нити 6. Температура понижается и, следовательно, уменьшается ее длина и зазор между седлом 8 и затвором 7, что приводит к снижению расхода газа до ранее

установившегося значения. Снижение величины расхода газа, протекающего через регулятор, приводит к уменьшению количества тепла, отбираемого у нити 6, и к увеличению ее температуры и длины, т.е. к

увеличению зазора и соответственно расхода газа;

Таким образом осуществляется, автоматическое поддержание величины расхода газа. В установившемся режиме время переходных процессов при увеличении или снижении величины расхода газа составляет доли секунды, так как даже при небольшом расходе газа (10 см3/мин) скорость газа в канале 5, Диаметр которого 0,20,3 мм, достаточно высока, а затвор 7, расположенный на торце корпуса 3 соосно с каналом 5, благодаря отсутствию объема между ним и выходом канала 5 обеспечивает безынерционное синхронное изменение

величины расхода газа в соответствии с изменением длины нити 6.

Формула изобретения Устройство для регулирования расхода газа, содержащее корпус, выполненный из

изоляционого материала, в канале которого между входным и выходным патрубками установлена нагревательная нить, один конец которой закреплен в корпусе, а другой связан с регулирующим органом, связанным с

элементом настройки, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения его быстродействия, точности и упрощения, элемент настройки выполнен в виде плоской пружины, один конец которого закреплен на корпусе,

регулирующий орган выполнен в виде закрепленного на другом конце плоской пружины затвора, седло которого закреплено на торце канала, причем между затвором и вторым концом плоской пружины установлен упругий элемент.

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для регулирования расхода газа, и может, найти применение в аналитическом приборостроении. Цель изобретения - повышение быстродействия, точности и упрощение устройства. Устройство включает корпус 3 с входным 4 и выходным 2 патрубками, связанными каналом 5, в котором коаксиально размещена нагревательная нить 6. К концу нити прикреплена подвижная заслонка 7, взаимодействующая с седлом 8, установленным на торце корпуса 3 соосно каналу 5. Пружинящий элемент 9 обеспечивает перемещение заслонки 7 в направлении открывания в случае удлинения нагревательной нити 6 (при уменьшении расхода газа). Дополнительный пружинящий элемент 12 исключает вытягивание нити 6 в отсутствие нагревающего ее тока. 2 ил.