Регулятор давления газа Советский патент 1978 года по МПК G05D16/10 

Изобретение относится к приборостроению и предназначено, в частности, для автоматизированных систем газового анализа металлургического, химического и других видов производств.

Известньг регуляторы давления, внутри корпуса которых .расположен регулирующий элемент-клапан, управляемый мембраной l.

Недостатком этих регуляторов является относительно невысокая чувствительность к изменению входного давления, сбусловлённая конструктивным исполнением чувствительного элемента.

Известен регулятор давления, в корпусе KOTOpcJro имеются входной и выходной патрубки и установленный в нем подпружиненный исполнительный клапан, связанный через толкатель со штоком, соединенным через тарель с поцпружи.ненным чувствительным элементом 2.

Недостатками этого регулятора являются значительная статическая погреш: - ноегь за счет наличия трения между направляющей втулкой (неподвижная )

и клапаном, направляющим штоком, толкателями клапана (подвижная часть), а также динамическая погрешность, обусловленная используемой структурой и конструкцией регулятора, снижающие тоность регулирования давления.

Целью изобретения является повышение точности регулирования давления.

Эта цель достигается тем, что регулятор I содержит датчик давления в выходном патрубке, источник nepsMeimoго напряжения, постоянный магнит и обмотку управления, причем постоянный магнит размещен в штоке, соосно с которым установлена обмотка управления, подключенная к источнику перечгенного напряжения и к датчику выходного давления в выходном патрубке.

На чертеже изображен предложенный регулятор давления, общий вид.

Корпус 1 регулятора включает входной 2 и выходной 3 патрубки-, подпружиненный исполнительный клапан 4, являюишйся регулирующим органом, пружи ны 5 для создания давления на исполнительный клапан А, гайки б и пружины 7, с помощью которых устанавливается заданный режим работы регулятора, плоскую металлическую мембрану 8, являющуюся подпружиненным чувствительным элементом, сферическую Тарель 9 с направляюишм штоком 10, внутри которого расположен источник 11 постоянного магнитного поля, толкатели 12 для связи мембраны 8 с клапаном 4 обмотки управления 13, датчик 14 давления в выходном патрубке (выход но го давления); источник 15 переменного напряжения , управлякнцую камеру 16.

Регулятор работает следующим образом.Газ под высоким давлением Р.„ через входной патрубок 2 проходит дросселирующее сечение 17, образованное клапаном 4 и выходом патрубка 2, поннжаетсЯдо давления поступает в выходной патрубок 3, датчик 14 выходного давления и управляющую камеру 16, ограниченную мембраной 8. В установивщемся режиме заданное выходное давление ,, , опредвляе1йсда величиной дросселирующего сечения 17 и усилием пружины 5, уравновешивается усилием пружины 7.

С источника 15 переменного напряжения на обмотку управления 13 подается напряжение, создающее переменный электромагнитный поток, взаимодействукадий с магнитным потоком Источника постоянного магнитного поля 11,, помещенного в направляющий щток 16. Вследствие этого вся подвижная часть с исполнительным клапаном 4 приходит в колебательное движение около заданнотЧз положения. Зтим достигается умен щение трения между подвижными и неподвижными частями регулятора, а, еле. довательно, уменьшение статиюской погрещности регулирования.

При увеличении давления Р « уве. лкчивается давление Р нарушается равновесие сил на чувствительной мембране 8, она прогибается вниз и увлекает за собой исполнительный клапан 4. При этом уменьшается дроозелирующеа сечение 17, давление, уменьшается

т.е. устанавливается заданным и достигается новый установившийся режим равновесия сил на мембране.

При уменьшении PдJ происходит обратное явление. Изменение выходного

давления гновенно воспринимается высокочувствительным датчиком 14 вых дного давления, электрический выходной сигнал с которого поступает на обмотку управления 13, что улучшает динамнку установления заданного , лавле«ия ,РВЫХ .

Введение электромеханического колебательного воздействия на подвижную часть регул5ггора давления уменьшает

статическую погрешность, а введение обратной связи по производной от регулируемого параметра уменьшает динамическую погрешность регулятора давления, тго позволит применять регулятор

в системах газового анализа с высоким быстродействием и низкой погрешностью без дополнительных регулирующих I устройств.

Формулаизобретен ия

Регулятор давления газа, в корпусе котррого имеются входной и выходной п.трубки и установленной в нем. подпружиненный исполнительный клапан, связанный через толкатель со штоком, соединенный через тарель с подпружиненным чувствительным элементом, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности регулятора, он содерркит датчик давления в выходном патрубке. Источник переменного напряжения, постоянньгй магнит и обмотку управления, причем постоянный магнит

размещен в штоке, соосно с которым установлена обмотка управления, п6дклк ченная к источнику переменного напряж ння и к датчику выходного давления в выходном патрубке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Франции № 1603680, кл, QO5 J) 16/06, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 4S6262, КЛ4 Q05 D 16/06, 1973.