Регулятор расхода газа Советский патент 1980 года по МПК G05D7/01 

Изобретение относится к автомати и может быть использовано в любой о расли техники для получения точной дозировки исследуемых газов. Известен регулятор расхода, соде жащий корпус с входным и выходным каналами и регулирута ий орган, выполненный в виде дисков, связанных с электроприводом l . Недостатком регулятора является невозможность его применения для ре гулирования малых расходов из-за возможных утечек газа. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования малых расходов газа, содержащее корпус с входным и выходным каналами и связа ный с приводом регулирующий орган, выполненный в виде подвижной платы с выемкой переменного сечения. Выходное отверстие и выемка переменно го сечения образуют регулируемую щель 2 . Однако известное устройство не обеспечивает высокой точности и пла ности регулирования малых расходов газов по всей длине выемки переменного сечения при перемещении ее н выходным отверстием. Расход газа ре гламентирован размерами выемки переменного сечения. Регулирование расхс да газа в других пределах возможно лишь при замене подвижного элемента на другой с соответствующими размерами выемки переменного сечения. Известное устройство не обеспечивает полную герметичность в условиях вакуума между подвижной и неподвижной притертьп-ш поверхностями, что недопустимо в случае необходимости предварительной откачки вакуумной системы с целью полной очистки или прекращения подачи газа по технологическому процессу. Это приводит к ненадежности работы устройства. Цель изобретения - повышение точности и надежности регулятора расхода газа. Для достижения- указанной цели, в корпусе установлены сильфон и втулка, в боковом отверстии которой расположен , установленный в сильфоне ре- гулирующий орган, выполненный в виде штока, на боковой поверхности которого выполнены различной длины клиновидные канавки, а на торце штока выполнена цилиндрическая наклонная канавка.

На фиг. 1 изображен регулятор расхода газа, общий вид; на фиг. 2 положение штока при последовательном перемещении вниз, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - одна из канавок, выполненных на боковой поверхности штока.

Регулятор расхода газа содержит регулирущий орган 1, имеющий форму штока, на боковой поверхности которого выполнено несколько различной длины клиновидных канавок 2 переменного сечения (вершины их расположёны ступенчато по отношению яРУГ к другу), а на торце штока выполнена цилиндрическая наклонная канавка 3. Шток 1 перемещается в боковом отверстии втулки 4 с входным 5 и выходным б каналами, сообщагацимися с помощью канавок 2 и 3 штока 1.

Шток 1 соединен с сильфоном 7, имеющим высоковакуумное уплотнение 8, а также через винтовую передачу 9 с электродвигателем 10 и с редуктором, с помощ.ю которого шток 1 приводится в возвратно-поступательное перемещение, Мток 1 содержит кольцевую уплотнительную прокладку 11

регулятор расхода газа работает следующим образом.

При начальном верхнем положении штока 1 полностью открыт входной канал 5, что соответствует наибольшему расходу газа, зависящему от площади сечения входного 5 и -выходного б каналов.

При поступательном перемещении подвижного штока 1 вниз газ. поступает через щели, образуег е цилиндрической наклонной канавкой 3 и клиновидными канавками 2 переменного сечения при пересечении с поверхностью 12 кольцевого корпуса 4, что соответствует положению на чертеже (фиг. 26).

При дальнейшем перемещении штока 1 вниз, продолжается регулирование .больших расходов газа до выхода из действия наклонной канавки 3.

Расход газа постепенно уменьшается и дальше начинается регулирование малых расходов газа (фиг.2 в)

Так как вершины клиновидных микрканавок 2 переменного сечения расположены ступенчато по отношению друг к другу, т.е. размер последукид канавки меньше, чем у предыдущей (фиг.З) то при дальнейшем перемещении вниз подвижного штока 1 последовательно выходят из действия клиновидные канавки 2 (фиг.2 г,д,е).

Положение штока 1 (фиг. 2 д) сооветствует наименьшему расходу газа, а при дальнейшем его перемещении прокладка 11 уплотняет подвижный

шток 1 и расход газа прекра дйется (фиг.2 е).

Микровыключатели 13 отключают электродвигатель 10 в крайних положениях штока 1.

Таким образом, величина щелей в каждом из возможных положений подвижного цилиндрического штока 1 определяет величину расхода газа.

Максимальное количество пропускаемого газа соответствует положению подвижного цилиндрического штока 1 вверху (фиг. 1 и фиг. 2 а), а минимальное - внизу (фиг. 2 д).

В предлагаемом регуляторе расхода достигается повышение точности регулирования малых расходов газа за

счет выполненных на наружной рабочей поверхности цилиндрического штока 1, нескольких различной длины клиновидных канавок 2 переменного сечения, а 0 также осуществляется регулирования больших расходов газа с помощью цилиндрической наклонной канавки 3.

Повышение точности регулирования особо малых расходов газа достигается также за счет изменения размеров 5 клиновидных 2 переменного сечения, т.е. уменьшения размеров i , к и увеличение размеров Е (фиг.З).

В предлагаемом регуляторе расхода при перемещении штока с клиновидными канавками 2 переменного сечения по отношению к поверхности 12, перпендикулярной оси перемещения штока, размеры образуемых микрозазоров изменяются плавно, без скачков, выходят 5 из действия поочередно и также плавно , что обусловлено возможностью технологического исполнения поверхностей клиновидных канавок 2 плоскими.

изобретения

Формула

Регулятор расхода газа, содержащий корпус с входным и выходным каналами, связанный с приводом регулирующий орган, отличающийся тем, что, с целью повышения точное- ти и надежности регулятора, в корпусе установлены сильфов и втулка, в

боковом отверстии которюй расположен.

установленный в сильфоне регулирующий орган, выполненный в виде штока, на боковой поверхности которого выполнены различной длины клиновидные канавки, а на торце штока выполнена цилиндрическая наклонная канавка.

Источники информации, принятьте во внима ние при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 450048, кл« G 05 О 7/03, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР

301691, кл. G 05 О 7/01, 1969 (прототип) .