Пневматическое устройство для регулирования расхода газа Советский патент 1974 года по МПК G05D7/00 

1

Изобретение относится к приборостроению, а именно к пневматическим регуляторам расхода газа и может быть и-спользовано в хроматографах для стабилизации скорости газаносителя.

Известны пневматические устройства для регулирования расхода газа через хроматографические колонки, содержащие аналитические колонки и вспомогательную колонкумодель, дроссели и диоды по числу колонок, задатчики опорного сигнала и сигнала задания и контур регулирования расхода, выполненный в виде последовательно соединенных колонки-модели, датчика расхода, усилителя, регулятора и исполнительного .механизма, выход которого подключен через дроссели и диоды к входам колонки-модели и аналитических колонок.

Однако известные устройства имеют низкую точность регулирования.

С целью повышения точности регулирования в предлагаемом устройстве установлены стабилизаторы расхода и источник стабилизированного питания воздухом, содержащий задатчик, дроссель и двухмембранный клапан, сопло которого подключено к входному каналу питания устройства, проточная и минусовая камеры соединены через дроссель с проточной камерой задатчика и с плюсовой камерой клапана, а выход стабилизированного источника питания воздухом через стабилизаторы расхода подключен к входам усилителя, регулятора и задатчиков опорного сигнала и сигнала задания.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из аналитических колонок 1, вспомогательной колонки-модели 2, датчика расхода 3, усилителя 4, регулятора

5, исполнительного механизма б, дросселей 7, 8 и диодов 9, 10 по числу колонок. Задатчик 11, клапан 12 и дроссель 13 образуют источник стабилизированного питания воздухом. Задатчики опорного сигнала РОЛ и сигнала

задания РЗ, а также стабилизаторы расхода воздуха питания активных узлов устройства на чертеже не показаны. Стабилизаторы расхода могут быть выполнены или с использованием дросселей, работающих в режиме постоянного перепада давлений, или с использованием дросселей, малочувствительных к изменению перепада давлений (например, турбулентных дросселей). Схема источника стабилизированного питания воздухом обеспечивает стабильность его выходного сигнала Ра при изменении давления РП во входном канале питания устройства. Перепад давлений на дросселе 13 достигается благодаря жесткости мембранного блока клапана 12 и усилию струи питания

в его сопле. Соответственно этому перепаду на дросселе 13 формируется расход воздуха, необходимый для работоспособности задатчнка И, с помощью которого устанавливается требуемое значение выходного сигнала РаКолонка-модель 2, датчик расхода 3, усилитель 4, регулятор 5, исполнительный механизм 6, дроссель 7 и диод 9 соединены последовательно и образуют контур регулирования расхода QM на выходе колонки 2, являющейся моделью объекта регулирования. Выход исполнительного механизма 6 через дроссели 8 и диоды 10 подключен к входам колонок 1.

Колонки 1, 2 находятся в термостате в одинаковых температурных условиях, параметры колонок (сопротивления, объемы, включая линии связи, сорбент, длина, диаметр) должны быть близкими.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно настраивается давление РЯ на выходе источника стабилизированного питания воздухом и расходы воздуха на выходах стабилизаторов расхода. Затем в соответствии с установленным значением сигнала РЗ на выходах регулятора 5 и исполнительного механизма 6 отрабатываются давления, обеспечивающие требуемые величины расходов через колонки 1 и 2.

При изменении давления Р во входном канале питания устройства перепад давлений на дросселе 13 .изменяется незначительно, обеспечивая достаточную стабильность давления РП, поступающего на входы стабилизаторов расхода.

При нарастании температуры в термостате сопротивления колонок 1 и 2 синхронно возрастают, в результате чего уменьщаются расходы на их выходах.

Давление перед датчиком расхода 3 и давление на выходе усилителя 4 уменьшается, а на выходе регулятора 5 - возрастает, увеличивая давление на выходе исполнительного механизма 6 и, следовательно, расходы через дроссели 8, 7 и через колонки 1, 2. Процесс регулирования будет происходить до тех пор, пока текущее значение расхода не станет равным исходному.

Использование в схеме устройства источника стабилизированного питания воздухом и индивидуальных стабилизаторов расхода позволяет повысить точность работы отдельных узлов устройства (задатчиков сигналов РЗ и РОШ усилителя 4 и регулятора 5), и, таким образом, повысить точность регулирования расхода газа через хроматографические колонки.

Предмет изобретения

Пневматическое устройство для регулирования расхода газа, содержащее задатчик опорного сигнала, подключенный к глухой камере диода вспомогательной колонки-модели, .и последовательно соединенные датчик расхода, усилитель, регулятор с задатчиком

сигнала задания и исполнительный механизм, выход которого подключен через дроссели и диоды к входам вспомогательной колонкимодели и аналитических колонок, отличающееся тем, что, с целью повышения

точности регулирования, в нем установлены стабилизаторы расхода и источник стабилизированного питания воздухом, содержащий задатчик, дроссель « двухмембранный клапан, сопло которого подключено к входному

каналу питания устройства, проточная и минусовая камеры соединены через дроссель с проточной камерой задатчика и плюсовой камерой клапана, а выход стабилизированного источника питания воздухом через стабилизаторы расхода подключен к входам усилителя, регулятора и задатчиков опорного сигнала и сигнала задания.

л л л

I / / оетентор

V V V

Но етентлор