Устройство для дозирования газа Советский патент 1980 года по МПК G01F13/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ГАЗА

1

Изобретение относится к устройствам а1втоматическаго дозировани-я газов и может быть использовано в хроматографах промышленного назначения, а также в лабораторных хроматографах .при проведении научнО-исслёдовате ьских работ.

По основному авт. св. № 542911 известно устройство, содержащее источник дозируемого продукта и линию газа-носителя, . соединение посредством трубопроводов и клапанов с дозирующей емкостью,, выполненной в виде., .цилиндра с плавающим аторщнем, электромагнитную систему, выполненную в виде связанного с плавающим порщнем сердечника ,и индукционной катущкой, пр-ичем сердечник размещен в полости .постоянного давления, а катущка установлена неподвижно i.

Недостатком известного устройства является сравнительно больщая длительность цикла дозирования, связанная с тем, что после выравнивания давления исследуемого газа в мерной емкости не лредставляется возможным судить о местонахождении . поршня в ней. Поэтому для того, чтобы поршень после дозировки установить в первоначально заданное положение, необходимо катушку индуктивности сначала довести до нижнего предела мерной емкости, а затем отвести до верхнего предела

назад и вернуть в заданное положение. На проведение этих операций затрачивается дополнительное время. . Целью изобретения является увеличе5 ние быстродействия процесса дозирования.

Указанная цель достигается тем, что . устройство снабжено дифференциальнотрансформаторным преобразователем положения поршня и схемой управлениу из

10 последовательно включенных програ.ммного блока управления, сумматора фазочувствительного усилителя и привода, причем входная и выходная обмотки дифференциально-трансформаторного преобразова 15 теля .полон ения расположены снаружи полости постоянного давления, а якорь размещен внутри нее и укреплен на одном плунжере с сердечником, при этом входная обмотка подсоединена к входу сумматора,

20 а выходная - к входам сум;матора и про, граммного блока управления. ,

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Корпус / устройстйа разделен плавающим герметичным пор,щнем 2 на- мерную полость А и полость Б, в которой через клапан 3 с помощью задатчика 4 поддерживается постоянное давление. Задатчик 4 установлен на линии газа-носителя и свя30 зан клапаном 5 с мерной полостью, которая IB свою очередь клаланами 6, 7 н 8 соединена саответ-ственно с источником газа 9, приемником газа 10 и. сборничком 11. Кроме того, полость Б сообщается клапаном 12 с атмосферой.

Для автоматической установки требуемой по объему дозы полость по,стоянного давления оснащена электромагнитным задатчиком доз, состоящим из сердечника 13, размещенного внутри полости и укрепленного на ллунжере .14, жестко соединенном с пррщнем 2, и электромагнитной муфты 16, перемещающейся снаружи полости с помощью ходового винта 16, связанного через редуктор 17 с приводом 18. Для автоматического поиска порщия 2 и возвращения его в пq)lBoнaчaльEO заданное положение полость постаянного давления Б снабжена диффер-енадиально-трансформаторным преобразователем 19 лоложения порщня, состоящим из входной обмотки 20 и выходной О1бмотки 2il, размещенных неподвижно -снаружи лолости, а также якоря 22, расположенного внутри нее и укрепленного на одном плунжере 14 вместе с сердечником/3.

Управление процессом дозирования по заданной программе осуществляется схемой, включающей программный блок управления 23, сумматор 24, фазочувствителнный усилитель 25, блок литания 26, показывающий прибор 27 и канал 28 ввода (программы работы устройства. При этом выходы лрограммного блока 23 связаны с входом сумматора 24, с электромагнитной муфтой /i5 И клапанами 3, 5, 6, 7, 8 и 12, а входы его - с выходной обмоткой 21 преОбразователя 19 и каналом 28. Входы сумматора 24 подключены к выходам преобразователя положения поршня 19, а выход - к входу фазочувствительного усилителя 25, . выход которого соединен с приводом 18. Показьшанрщий прибор 27 лодсоединен к выходам обмотки 217, а блок питания 26 - к входу обмотки 20 преобразователя 19. Для доаИ|рова1н;ия разрежвнных газов в устройстве лредусмотрено газозаборное устройство 29 эжекщион ного типа, установленное на линии сброса перед сборником 11.

Устройство для дозирования газа работает следующим образом.

Программный блок управления 23 согласно ввбдениой через канал 2S программе формирует сигнал уставки дозы на выходе сумматора 24 фазочувствительного }силителя 25. Усилитель 25 в зависимости от фазы сигнала с выходной обмотки 21 преобразователя 19 выдаст на обмотки .реверсивного двигателя привода 1-8 питающее напряжение, лод действием которого привод 18 с учетом фазы через редуктор 17 и ходовой винт 1€ переместит электромагнитную муфту 15 и заодно с ней сердечник 13 с лорщнем 2 в заданное лоложение. После этого обесточигвается привод 18, а сигнал о

nOTTrv-,KPWHH атсппя 9.9 (я зняинт м тгпп.птмст 9

С лреобразователя 19 заломинается в ячейке памяти блока 33. Этим достигается установка требуемого объема мерной полости А с фиксацией положения порщня 2. Затем испытуемый газ под избыточным давлением от источника 9 лрокачивается в мерную лолость. Излищки его по мере заполнения указанной емкости сбрасываются в сборник ,//. В этом положении клаланы 6, 8 и 12

открыты. После промывки и заполнения исследуемым газом мерной полости от программного блока управления 23 поступает команда на закрытие клапанов 6, 8, 12 и открытие клапана 3, благодаря чему полость Б подключается к линии газа носителя, давление которого поддерживается на заданном уроане задатч.И1КО,м 4 постоянного давления. Одновременно обесточивается электромагнитная муфта /5. Если давление анализируемого газа в полости А больше давления газа-носителя в полости В, то поршень 2 под действием первого перемещается вверх до тех пор, пока давление в м-ерной полости не сравняется с давлением

газа :в лолости постоянного давления. При давлении дозируемого газа в мерной полости, меньщем давления газа в полости постоянного давления, поршень движется вниз до полного выравнивания давлений в

обеих полостях.

Отдозированный и стабилизированный по давлению исследуемый газ проталкивается лотоком элюента в приёмник 10, для чего по команде с блока, 23 открываются

клапаны 5 и 7. После лродувки полости А газом-носителем блок 23 управляющими сигналами включает привод 18, электромагнитную муфту 13 и задает установку дозы на входе сумматора 24 фазочувствительного усилителя 25. В результате муфта 15 в зависимости от сигнала с дифференциально-трансформаторного преобразователя положения поршня перемещается вверх или вниз до обнаружения положения порщня 2

с последующим его перемещением в первоначально заданное положение по миним)му сигнала рассогласования межд сигналом с преобразователя 19 и сигналом с Ячейки ламяти программного блока управлгния 25 о заданно.м лоложении порщня.

После этого цикл повторяется в вышеописанной последовательности. В процессе всего цикла работы устройства может осуществляться визуальный контроль за местонахождением порщня 2 по показывающему прибору 27.

При дозировке разреженных газо1В с помощью устройства 89 испытуемый газ от

источника, например из толочного пространства,протягивается через мерную полость, после чего он стабилизируется по давлению по аналогии с тем случаем, когда давление в мерной полости меньще, чем в

-,о

Фо.рмула изобретения

Устройство для дозирования газа по авт. св. № 542911, от л и ч а ю ще е ся тем, что, с целью увеличения быстродействия при дозировании, оно снабжено дифференциально-трансформаторным преобразователем положения лоршня и схемой управления из -последовательно включенных программного блока управления, сумматора, фазочувствительного усилителя и привода, причем входная и выходная обмотки дифференциально-трансформаторного преобразователя положения расположены снаружи полости постоянного давления, а якорь размещен внутри нее и укреплен на одном .плунл ере с сердечником, при этом входная 5 обмотка подсоединена к входу сумматора, а выходная - к входам сумматора и программного блока управления.

Источник информации, принятый

50 внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 542911, кл. G 01 F 13/00,. 1977 (прототип).