Пневматический регулятор расхода газа Советский патент 1980 года по МПК G05D7/03 

1

Изобретение относится к области пневмоавтоматики к может быть использовано в хроматографах для -стабилизации расхода га30носителя.

Известно пневматическое устройство для регулирования -расхода газа, выполненное по принципу системы автоматического регулирования расхода во вспомогательной линии (через модель) и разомкнутый контур регулирования расхода в основной линии (через аналитическую колонку). Замкнутый контур образуют вспомогательная колонка-модель, датчик расхода, ПИ-регулятор, исполнительный механизм, дроссель и повторитель; разомкнутый исполнительный механизм, дроссель, повторитель и аналитическая колонка, причем повторители выполняют функции диодов 1.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является пневматический регулятор расхода газа, например,для хроматографов, содержащий пропорционально-интегральный регулятор давления, подключенные к его выходу дроссели с диодами, выход одного из диодов подключен к одному из выходов регулятора по числу хроматографических колонок, сумматор, выход которого

соединен с одним из входов дроссельного делителя, другой вход которого соединен с атмосферой, а выход подключен к отрицательному входу пропорционально-интегрального регулятора давления, и первому плюсовому входу сумматора 2. Такой регулятор имеет ограниченную область применения, например, максимальное давление на выходе, определяемое возможностью задатчика, может быть не более КОкгс/см ; отсутствует линия продувки, необходимая при

работе с детекторами по плотности и постоянной скорости рекомбинации, велики расходы воздуха питания на задатчики.

Целью изобретения является расширение области применения.

Это достигается тем, что предлагаемый регулятор содержит продувочную магистраль, соединенную через первый надкритический дроссель с выходом пропорционально-интегрального регулятора давления и вторым плюсовым входом сумматора, один из

диодов выполнен в виде мембранного усилителя давления, плюсовая камера которого соединена с выходом первого задатчика. проточная камера и сопло соответственно - с выходом одного из дросселей, минусовым

входом сумматора и с другим выходом регулятора, а проточная камера первого задатчика через второй надкритический дроссель соединена с каналом питания, а сопло данно го задатчика - с проточной камерой второго задатчика, подключенной к плюсовому входу пропорционально-интегрального регулятора давления.

Принципиальная схема регулятора приведена на чертеже.

Регулятор содержит пропорциональноинтегральный регулятор давления 1, дроссели 2, 3 с диодами -., 5, сумматор 6 с ламинарно-турбулентным (R.ft-RT) дроссельным делителем 7, надкритические дроссели 8 и 9 и задатчики 10, 11, продувочную магистраль 12 (Qо).

Выход Р ПИ-регулятора 1 связан через дроссели 2, 3 и диоды 4, 5 с выходами QI, Q2 регулятора, через сумматор 6 и делитель 7 - с отрицательным входом ПИ-регулятора 1 и через дроссель 8 с продувочной магистралью Qo. Выход РП делителя 7 соединен также с плюсовым входом сумматора, минусовой вход которого подключен к выходу РО дросселя 2. Плюсовые входы ПИрегулятора 1 и диода 4 соединены соответственно с выходами PJ, РО задатчиков II, 10, связанных по питанию последовате.тьно между собой и через надкритический дроссель 9 с каналом питания.

В установившемся состоянии с помощью ПИ-регулятора 1 стабилизируется перепад давлений на турбулентном дросселе R делителя 7. Следовательно неизменным будет перепад давлений на дросселях 2, 3 и расход QI, Q г газа на выходе:

Поскольку по условиям работы давление РО должно быть РО 2,5кгс/см2, а перепад Р - Р о 0-1,0 кгс/см , то давление Р может быть использовано также для формирования расхода газа в продувочной магистрали QO 10-15 л/ч с помощью турбулентного дросселя ,08мм, работающего в надкритическом режиме.

Последнее существенно, поскольку обеспечивает независимость расхода Qo от сопротивления ь линии.

Формирование требуемых значений давления РО 2,5кгс/см может быть достигнуто с помощью мембранного усилителя давления, выполняющего одновременно функции диода, т.е. пропускаюплего расход газа в одну сторону - из расходной камеры через сопло в выходную линию.

Чтобы сократить расход воздуха |итания задатчики 10, lino питанию соединены последовательно между собой и через дроссель 9 с линией питания. При этом также удается организовать надкритический режим истечения через дроссель 9, что эквивалентно стабилизации расхода воздуха питания и способствует повыщению точности.

Предварительные испытания предложенного регулятора проведены. Испытания прошли успещно и подтвердили работоспособность и эффективность регулятора, надежность его в работе.

Расход воздуха питания сократился на Юл/ч, появилась возможность работы с хроматографическими колонками, и.меющими достаточно больщое гидравлическое сопротивление (при расходах 2 л/ч давление перед колонкой -2,0 кгс/см), а также с детекторами по плотности и по постоянной скорости рекомбинации.

Использование изобретения в промышленности обеспечит получение значительного экономического эффекта за счет сокращения расхода воздуха питания, а также за счет возможности работы с различными детекторами и колонками.

Формула изобретения

Пневматический регулятор рас.хода газа, например, для хроматографов, содержащий пропорциона; ьно-иитегральный регулятор давления, подключенные к его выходу дроссели с диодамИ; выход одного из диодов подключен к одному из выходов регулятора по числу хро.матографических колонок, сумматор, выход которого соединен с одним из входов дроссельного делителя, другой вход которого соединен с ат.мосферой, а выход подключен к отрицательному входу пропорционально-интегрального регулятора давления и первому плюсово.му входу сумматора, а также задатчики и надкритические дроссели, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения регулятора, он содержит продувочную магистраль, соединенную через первый надкритический дроссель с выходом пропорционально-интегрального регулятора давления и вторым плюсовым входом сумматора, один из диодов выполнен в виде мембранного усилителя давления, плюсовая камера которого соединена с выходо.м первого задатчика, проточная камера и сопло соответственно - с выходом одного из дросселей, минусовым входом сч.мматора и с др гим выходом регулятора, проточная камера первого задатчика через второй надкритический дроссель соединена с каналом питания, а сопло данного задатчика - с проточной камерой второго задатчика, нодключенной к плюсовому входу пропорционально-интегрального регулятора давления. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 446036, кл.. G 05 D 7/00, 1974.

2.Авторское свидете тьство по заявке jYo 2530664/24, кл. G 05 D 7/00.