Генератор газовых смесей Советский патент 1977 года по МПК G01F13/00 

I

Изобр ение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для приготовления газовых смесей, необходимых для калибровки, настройки и проверки газо- аналитической аппаратуры,

Известен генератор газовых смесей с

поршнем fl3 и 23.

Наиболее близким по технической cyi№ности к предлагаемому $шляется дозатор газовых смесей, содержащий смеситель в виде струйного эжектора со штуцерами для подвода дозируемого гАза и газ-разбав тель, регул1ггор газового сопротивления, за датчик и проточную емкость 3.

Известный генератор характеризуется недостаточной точностью и нестабильностью работы.

Цель изобретения - повышение точности и стабильности работы.

Указанная цель достигается тем, что генератор снабжен задатчиком расхода, сое диненным с проточной емкостью, между емкостью и входом смесителя установлен петлевой трубопровод, к которому подключен регулятор газового сопротивления, вы по ненный в виде коммутируемого набора, например пяти газовых дросселей с соотношением сопротивлений 1; 2 2, 5; 10.

На фиг. 1 изображена структурная схема генератора газовых смесей; на фиг. 2 ;график зависимости перепада давлений в эжектнруемой части смесителя от расхода газа разбавителя.

Генератор содержит входной штуцер 1 для газа-разбавителя и входной штуцер 2 для дозируемого газа. Штуцер 1 подключен через регулятор входного давления 3, подающий .стандартный пневматический сигнал к мощному задатчику управления 4. предназначенному для установления стабильного пневматического сигнала необходимой величины. Задатчик 4 соединен с соплом струйного эжекторного смесителя 5. Регулятор 3 входного давления соединен также с маломощным задатчиком 6, предназначенным для создания стабильного давления, подаваемого в камеры подпора одноконтактных клапанов 7. Вход задатчика 6 соединен с входом маломощного задатчика 8, предназначенного для создания стабильного давлокия, подаваемого на вход пневмотумблсров 9, Последние соединены с камерами упра&лениа клапанов 7. Коммутационно-запиракхише отверстия клапанов 7 подключены к регулируемым дросселям 10, которые подключены к проточной емкости 11. Штуцер 2 для дозируемого гаэа подключен через регулятор 12 входного давления к проточной емкости 11, к которому подсоединен индикатор 13 наличия расхода. Клапаны 7 подсоединены к петлевому трубопроводу 14 для коммутации через дроссели 10 пет левого трубопровода с проточным объемом 11. Зжектируемый вход смесителя 5 соединен с петлевым трубопроводом. Смеситель 5 снабжен двойным выходным штуцером 15 для выхода газовой смеси. Проточная емкость снабжена запирающим клапаном 16, аналогичным клапанам 7, для отсечения проточной емкости 11 от регулятора 12 входного давления в момент градуировки генератора. Клапан 16 снабжен пневмотумблером 17 для подачи давления на заслонку клапана 16. Пневмотумблер 17 соединен с аадатянком 8, задающим давление отп№рания, а клапан 16 - с задатчиком 6 для создания давления подпора.

Генератор газовых смесей работает следующим образом. Гаэ-разбавитель подается к соплу струйного смесителя 5, который возбуждает в петлевом трубопроводе 14 отрицательный перепад давлений относитель но атмосферного.

Петлевой трубопровод устроен так, что сумма расстояний от любой его точки до эжектируемого входа в смеситель есть в&личяна постоянная, равная периметру петли. Поэтому перепад давления в петлевом тру- бопроводе относительно атмосферного в любой точке постоянен и зависит только от расхода разбавителя.

Дозируемый газ, находящийся под атмосферным давлением в проточной емкости 11, через дросселя 1О и клапаны 7 под действием отрицательного перепада давлений в трубопроводе 14 устремляется в смеситель 5, из которого по сдвоенному штуцеру 15 выходит газойая смесь.

Изменение расхода газа-разбавителя влей чет кратное изменение перепада давления В трубопрюводе 14. Поэтому при условии линейных зависимостей перепада давления в трубопроводе 14 от расхода газа-разбавителя, расхода дозируемого газа от перей да на дросселях 10 точность и стабильност концентрации приготавливаемой смеси не будет изменяться с изменением расхода газа-разбавителя. Указанные линейные зависи мости превышгаот область стабилизации расхода газа-разбавителя задатчиком 4, поэ тому стабильность концентрации поддерживается автоматически, что упрощает эксплуатацию.

Таким образом, получение газовой смеси

смешиванием газов полностью определяется расходом газа-разбавителя в смесителе 5 и условием наличия дозируемого газа в про-

точной емкости 11 под атмосферным давлением.

Гае -разбавитель попадает в сопло смесителя 5 стабилизированный задатчиком 4, который запитывается через регулятор 3

входного давления подачей газаг-разбавите- ля на штуцер 1.

Для заполнения проточной емкости 11 дозируемым газом под атмосферным давлением ои подается на штуцер 2 регулятора

.12 входного давления. Через открытый клапан 16 дозируемый газ попадает в прото ную емкость U., Излишки расхода сбрасываются через штуцер 18 в вытяжной шкаф. О наличии расхода дозируемого газа судят

ho показанию индикатора 13 наличия расхода, представляющего собой, например, маАенький флюгер.

Газовое сопротивление, по которому дозируемый газ поступает из проточной емкости 11, выполнено в виде наЬора регулируемых газовых дросселей 1О. Любой из дросселей может быть подключен к петлевому трубопроводу 14 или отключен от него с помощью соответствующего клапана 7. Каждый клапан 7 управляется своим пневмотумблером 9. Сопротивления дросселей выбраны с соотношением 1;2;2,5;10 в относвн тельных единицах, что позволает составлять из них требуемые сочетания сопротивлений

ОТ одного до 20 через единицу.

Переход от одной концентрации к другой осуществляется переводом одного или нескольких пневмотумблеров 9 в требуемое для данной коммутации дросселей 10 поло- жение. Поэтому не требуется применения дифференциальных манометров, что уменьгщает габариты, исключает стеклянные детали повышая надежность.

Задатчик 6 задает давление в камерах подпора клапанов 7 и 16, которое, прижимая заслонку Ксоплу, выключает дроссели 10 и отсекает регуляггор 12 входного да&дения от проточной емкости 11. Задатчик 8 служит для подачи давления в пневмотумблеры 9, которое при подаче на соответствующие отсеки клапанов 7 и 16 открывает заслонку у этих-клапанов, производя необходимые соединения.

5

Задатчики 6 и 8 питаются от регулятора 3 входного давления газа-разбавителя. Обычно давление подпора равно половине давления отпирания.

Штуцер 15 выполнен со сдвоенным выходом, чтобы при соединении одного из с проверяемым газоанализатором излиш ки газовых смесей сбрасывались через дру гой в вытяжной шкаф, не вызывая появления противодавления на выходе из смесителя.

Формула изобретения

Генератор , газовых смесей, содержащий смеситель в виде струйного эжектора со штуцерами подвода дозируемого газа и газа- разбавителя, регулятор газового со6

противления и проточную емкость, отличающийся тем, что, с целью повышения точности истабш1ьностивработе. ои снабжен задатчиком расхода, соединенным 5 с проточной емкостью,между емкостью и входом смесителя установлен петлевой трубопровод, к которому подключен регулятор газового сопротивления, выполненный в виде коммутируемого набора, например пяти газовых дросселей с 10 соотношением сопротивлений 1,2;2,5,10,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Японии № 47.55О7, кл. llSa 1863.

15 2. Патент ФРГ № 1.773.561, кл. 42 е, 4/16, 1950.

3. Авторское свидетельство СССР №469270, кл. Q-01 F 13/00, 1975.

12

Р, мм ЬоЭ. ст.

800

300

200

ЮО

О100

50

Z5O л1час

т Фиг.2

zoo