Регулятор малых расходов газа Советский патент 1981 года по МПК G05D7/06 

(54) РЕГУЛЯТОР МАЛЫХ РАСХОДОВ ГАЗА

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулиро вания малых расходов газового потока в газовых хроматографах. Известно устройство для регулирова ния газового потока путем изменения сечения отверстия- для пропуска газа, содержащее корпус с входным и вькодным патрубками, в котором расположены неподвижная плата со сквозным выходным каналом и притертая к ней подпружиненная подвижная плата, снабженная выемкой переменного сечения, расположенной на поверхности, обращенной к нижней плате, образуя над выходным клапаном щель и механически соединенная со штоком, выведенным через уплот нение из корпуса l3Такое устройство позволяет регулировать расход газа плавно, в широком диапазоне, однако наличие подвижных частей обусловливает его низкую надежность, кроме того, оно требует специальных устройств для сопряжения С автоматической системой регулирования и плохо калибруется. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования расхода, содержащее корпус с входным и выходным патрубками и источник питания, связанньш с нагревателем,.выполненным в виде капилляра из электропроводного материала 2j . В этом устройстве регулирование ,газа, жидкости осуществляется путем изменения температуры капилляра, по которому протекает газ, жидкость, изменяющие свою вязкость. Расход газа через сечение капилляра связан с вязкостью соотношением п - Il.Hl -VL где Р - перепад давления; R - радиус капилляра; L - длина капилляра; Ij, - вязкость газа. Такое устройство имеет повышенную надежность, легко управляется и ка.либруется, однако не способно работать при. .высоких давлениях более - 3 кгс/см, обеспечивая номинальный расход газа 10-100 см /мин, и имеет значительную инерционность более 10 с. . Цель изобретения - расширение диапазона рабочих расходов регулятора. Указанная цель достигается тем, что в регуляторе малых расходов потока, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, источник питания и капилляр из электропроводного ма.териала, капилляр выполнен в виде установленного в корпусе рулона фольги, к наружному витку которого подключен источник питания. На чертеже изображен предлагаемый регулятор малых .расходов газа. Устройство содержит входной 1 и выходной 2 патрубки, закрепленные на корпусе 3, внутри которого установлен капилляр из электропроводного материала, выполненный в виде рулона фольги 4, к наружному витку которого подключен источник 5 питания (источник тока регулируемой частот) . ,Регулятор работает следующим образом. Газ поступает во входной патрубок затем протекает около витков рулона фольги 4, установленного в корпусе 3 и через выходной патрубок 2 поступает к потребителю. Электрический ток нагревает витки рулона и газ изменяет его вязкость. При неизменном давлении газа на входе через регулятор устана ливается неизменяемый расход.С увеличением частоты тока его максимальная плотность перераспределяется по виткам рулона, смещается к его внешним слоям, согласно скин-эффекту, вызыва преимущественный нагрев только этих сло(гв. При этом сечение, в котором газ нагревается, уменьшается, что приводит к уменьшению сопротивления газовому потоку и увеличению расхода через вентиль, витки , ранее нагреваемые током, быстро охлаждаются, так как имеют большую площадь соприкосновения с газом. Увеличение или уменьшение сечения, в котором газ имеет повышенную температуру, обусловленное регулированием частоты тока, эквивалентно изменению диаметра канала, который изменяет расход газа (см, формулу) . Предлагаемый регулятор позволяет регулировать расход газа с большой разрешающей способностью в диапазоне от 1 см /мин до 260 см /мин при давлении на входе до 2 кгс/см и частоте тока 100 Гц - 100 кГц (диаметр рулона 5 мм, толщина листа 0,08 мм и длина 150 мм). Таким образом, предлагаемый регулятор позволяет повысить быстродействие в 2 раза по сравнению с известным, увеличивает диапазон регулирования в 1,5 раза и разрешающую способность регулирования до 50%. Формула изобретения Регулятор малых расходов газа, содержащий корпус с входными и выходными патрубками, источник питания и капилляр из электропроводного материала, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих расходов регулятора, в нем капилляр выполнен в виде установленного в корпусе рулона фольги, к наружному витку которого подключен источник питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 301691, кл. G 05 D 7/ОГ, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР N 531136, кл. G 05 D 7/06, 1974 (прототип) .