УСТРОЙСТВО для ОБЪЕЛ1НОГО ДОЗИРОВАНИЯ ГАЗА Советский патент 1969 года по МПК G01F13/00 

Изобретение относится к устройствам для объемного дозирования газа, в частности используемого в лабораторной практике.

Известны устройства, включаюш,ие мерную емкость, которая сообщается через клапан с атмосферой, и клапаны.

Однако известные устройства не обеспечивают необходимой точности дозирования, так как атмосферное давление не является постоянной величиной, вследствие чего давление дозируемого газа 1В мерной емкости также становится непостоянной величиной. В соответствии с этим количество газа, Находящегося в мерной емкости, изменяется.

С целью повыщения точности дозирования, мерная емкость соединена через емкость с вялой мембраной с задатчиком абсолютного давления.

На фиг. 1 нриведена схема предлагаемого дозатора; на фиг. 2 - поперечный разрез задатчика абсолютного давления.

Дозатор состоит из мерной емкости /, связа:нной клапаном 2 с источником 3 дозируемого газа, а клапаном 4 - с одной из полостей емкости 5 с вялой мембраной, которая через клапан 6 соединяется с линией сброса (дренажом) 7. На линии, связывающей емкость с вялой мембраной с дренажом, установлен постоянный дроссель 8 для ограничения расхода газа при продувке системы.

Другая полость емкости с вялой мембраной соединена через клапан 9 с задатчиком W абсолютного давления (питание к которому подводится через лостоянный дроссель И), через клапан 12 - с атмосферой. Через клапан 13 мерная емкость / соединена с линией газа-носителя (продувка), а через клапан 14 - с приемником /5.

Емкость 5 состоит из двух полостей Л и Б, разделенных вялой мембраной, обладающей малой жесткостью. Емкость с вяло мембраной обладает свойством сохранения заданной величины давления независимо от количества газа, находящегося внутри нее.

Действительно, если к полости .4 емкости при помощи задатчпка подвести постоянное давление РО, то вялая мембрана сожмется и объем полости Б будет миншгальным. При нодаче в полость Б входного давления РВ. , большего, чем РО, вялая мембрана расправляется, увеличивая объем полости Б. Благодаря этому давление в ней не зависит от количества поступающего газа и определяется давлением РО. Давление газа в полости Б емкости с вялой мембраной возрастает выще, чем РО лищь при переполнении емкости, т. е. в том случае, когда вялая мембрана по всей поверхности соприкасается со стенками полости А, что исключит возможность дальнейшего увеличения объема нолости Б.

Задатчик абсолютного давления (фиг. 2), например, состоит из двух камер 16 и 17, разделенных мембраной 18 из металлнческой фольги, герметично лриведениой к верхней шайбе. Мембрана является заслонкой СОпла 19, через которое нроизводится выброс газа в атмосферу. Штуцер 20 служит для нодвода давления питания в нижнюю «амеру.

Усилие задания создается при помощи пружины 21, расположенной в вер1хней глухой камере задатчика. Пружина соприкасается с мембраной я верхией шайбой через прокладки 22 и 23 из теплоизоляционного материала. Особенностью указанного задатчика является то, что его верхняя камера предварительно вакуумируется. Благодаря этому величина давления, поддерживаемого задатчиком, целиком определяется предварительным (созданным до вакуумирования верхней -полости) натяжением пружины за1дащия и не зависит от колебаний барометрического давления. Кроме того, «следствие вакуумирования верхней камеры и отсутствия неносредственного контакта задающей пружины с металлическими частями задатчнка достигается независимость величины давления, которое поддерживает задатчик, от изменения температуры окружающей среды.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии клапаны 2, 4, 6 и 12 открыты, а клапаиы 9, 13 и 14 закрыты. Мерная емкость и полость Б емкости с вялой мембраной соединены с источником дозируемого газа и дренажом, а нолость А емкости с вялой мембранной соединена с атмосферой. Мерную емкость и полость Б емкости с вялой мембраной заполняют газом. Заполнение полости Б ем.кости Обеспечивается наличием в системе избыточного давления.

После заполнения емкости закрывают клапамы 2, 6 и 12 и открывают клапан 9. В полость Л емкости поступает давление от задатчика, вследствие чего газ из нижней полости емкости с вялой мембраной частично вытесняется в мерную емкость (давление, поддерживаемое задатчиком, выше давлвния, при котором заполняется мерная емкость).

В системе мерная емкость - полость Б емкости с вялой мембраной устанавливается давление, равное давлению задатчика. Это давление «е зависит от колебаний атмосферного

давления, а следовательно, атмосферное давление 1не влияет па количество отдозированного гава. Затем клапан 4 закрывают и откр.ывают клапаны 13 и 14, Отдозпровапный газ вытесняется потоком газа-носителя в приемник,

а газ, оставшийся в полости Б, вытесняется в дренаж, и объем полости Б сокращается до минимума.

Затем открывают клапаны 2, 4 и 12 и закрывают клапаны 9, 13 и 14, нодготавливая

схему устройства к очередному циклу.

Предлагаемый объемный дозатор обеспечивает дозировку газообразных продуктов, т. е. иа количество отдозированного продукта не влияют колебания барометрического давления

и изменение температуры окружающей среды. Использование емкости с вялой мембраной позволяет отказаться от нрименения сложных конструкций стабилизаторов давления на линии дозируемого продукта и осуществить дозирование, поддерживая постоянное давление дозируемого газа в мерной емкости посредством стабилизации давления косвенного параметра (сжатый воздух, инертный газ) при помощи задатчика абсолютного давления.

Это значительно расширяет область применения предлагаемого дозатора, делая его практически универсальным, т. е. пригодным для дозирования любых газообразных продуктов независимо от их химического состава. Точность поддержания абсолютного давления сжатого воздуха и исключение влияния окружающей температуры обеспечиваются конструкцией задатчика.

Предмет изобретения

Устройство для объемного дозирования газа, .включающее мерную емкость и клапаны. отличающееся тем, что, с целью повышения точ ности дозирования, мерная емкость соединена через емкость с вялой мембраной с задатчиком абсолютного давления.

f2 ,L

20