РЕГУЛЯТОР ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ ГАЗА Советский патент 1971 года по МПК F15C3/14 G05D16/06 

Изобретение относится к пневматическим устройствам, в частности к регуляторам нерепада давления. Устройство может быть использоваьо преимущественно в кондиционере медицинской кислородной барокамеры, предназначенной для создания вокруг больного избыточного давления и обеспечивающей возможность длительного пребывания в этих условиях.

Известны регуляторы перепада давления газа, содержащие выходную и управляющую полости, каналы питания, выхода, управления и сброса, подпружиненный чувствительный элемент и сопло с заслонкой.

Недостаточная точность регулирования и малое быстродействие значительно ограничивают использование регуляторов, особенно в медицинских кислородных барокамерах, где требуется высокая точность рзгулировання и минимальное время выхода на режим при сохранении высокой надежности работы пневматических устройств.

Предлагаемый регулятор разработан с целью повышения скорости и точности регулирования. Он отличается тем, что в камере обратной связи расположен шариковый клапан, жестко сочлененный с поршпем.

В корпусе 1 регулятора расположены выходная 2 и управляющая 3 полости, каналы питания 4, выхода 5, управления 6 и сброса 7, чувствительный элемент в виде двух мембран 8 с общим жестким центром 9, образующих кольцевую полость 7А сообщенную с каналом сброса 7; // с узлом ее регулировки 12. В корпусе выполнены сообщенные между собой камеры 13 и 14 разных размеров. В большей камере 13 расположено сопло 15, заслонка которого выполнена в виде закрепленных на общем щтоке 16, соединенном с жестким центром 9 чувствительного элемента, шариков 17 и 18 разных диаметров.

Больщий шарик 17, расположенный с зазором в камере большего диаметра, перекрывает сопло 15, а шарик 18 расположен без зазора в камере 14 меньшего дпа 1етра п может перемещаться в пей как в направляющих. При диаметр сопла 15 равен .а,наметру меньщего шарика. Камера 14 через регулируемое пневмосопротивление 19 соединена с выходной полостью 2, сообщенной через регулятор расхода 20 с выходным каналом 5.

В полости 2 напротив сопла 15 установлен экран 21 с одним или нескольким отверстияш 22.

Часть камеры 13 щариками соединена с каналом питания 4 через регулирующий

на с каналом управления 6 через демпфирующий дроссель 24. Прп этом в качестве управляющего сигнала может быть использовано атмосферное давление.

Работает регулятор следующим образом.

При падении давления в выходном каиале 5 или при подаче управляющего сигнала Рупр в полость 3 пружина 11 воздействует на жесткий центр 9 и отжимает мембраны 5 вниз. Шарик 17 открывает сопло 15, и давлепие питапия РПИТ из канала питания

4через регулирующий орган 23 поступает в камеру 13, откуда через сопло 15 попадает в выходную полость 2 регулятора и далее через регулятор расхода 20 в выходной канал 5. Одновременно оно из полости 2 поступает через регулируемое пневмосопротивленпе 19 I. виде запаздыБаюп1ей отрицательпой обратной связи в камеру 14 под шарпк 18 меньщеi-Q диаметра. Наличие на выходе нз сопла 15 ГКрана 21 с отверстиями исключает резкое воздействие давлегпгя питаиия па мембраны 8 чувствительного элемепта и тем самым снижает дшамическне нагрузки на элементы регулятора.

Подача питающего давления в камеру 13 между щариками 17 и 18, выполняющими функцию заслонки сопла 15, зпачительно повыщагт точность регулирования, поскольку действующее па щарики 17 и 18 давление Pjmt уравновещивается и воздействие его на заслонку сопла не влияет на работу регулятора. Паличне заназдываюгцей отрицательной обратной связи через регулируемое нневмосопротивление 19 способетвует значительному ускоренню выхода барокамеры на режим. Это обуеловлено тем, что, когда давление в полости 2 становится равно суммарному воздействию на чувствительный элемент пружины 11 и давления в управляющей полости 3, шарик 17 не перекрывает сопло 15, так как ка него снизу также воздействует давление, задерживающее выравнивание давлений, действующих на чувствительный элемент сверху и снизу. В барокамеру через выходной канал

5некоторое время продолжает поступать

давлепие, величина которого задается с помощью регулируемого нневмосонротивления 19. В связи с тем, что диаметр сонла 15 равгн

диаметру щарика 18, после выравнивания давления в камере 14 и давления, действующего на щарик 17 через сопло 15, мембраны 8 чувствительпого элемента под действием давления в нолости 2 прогибаются вверх, и

щарик 17 прикрывает сопло 15.

Давлеппе в камере 14 парастает через пневмосонротивление 19 ностененно, поэтому мембраны 8 поднимаются плавно. Давление из унравляющей полости 3 ностенепно стравливается через де.мнфирующий дроссель 24 в каиал управления 6 (или в атмосферу).

При подаче управляющего сигнала в полостях 2 и 3 регулятора может быть значительпын неренад давлений. Для плавного открывапия (или закрывания) сопла /5 чувствительный элемент регулятора выполнен в виде двух мембраи, образуюни1х кольцевую полость 10, сообщенную со сбросным каналом 7, что позволяет мембранам нрогнбат)ся одна относительно другой, частично комненсируя действующий на них неренад да ;лений.

Велнчина управляюп.его сигнала зависит от настройки пружины 11, которую регулируют с номощью узла регулирования 12.

По мере падения давления в барокамере цикл работы регулятора иовторяется.

Предмет и з о б р е т с п и я

Регулятор неренада давления газа, в корпусе которого расноложены каналы нитання, управления и выхода, нодпружипенный чувствительный элемент, разделяклций корнус

на выходную и управляющую полости, камера обратной связи и щариковый клапан, отличающийся тем, что, с целью новыщения быстродействия и точности регулирования, клапан жестко сочленен с порщнем, вынолнеппым, например, в виде щарпка, расположенного в камере обратной связи.