Устройство для регулирования давления текучей среды Советский патент 1982 года по МПК G05D16/06 

Изобретение относится к автоматике, в.частности к регуляторам давления текучей среды, и может быть ис-, пользовайо, например,(В автоматизированных системами управления экс: периментальными исследованиями совместно с нагрузочным сопротивлением в качестве расходомеров газа, либо в качестве средства для поверки имеющихся расходомеров.

Известно 5стройство для стабилизации давления жидкости в пузырьковой камере, содержащее запорные клапаны с мембранными управлякицими органами, соединенные с пузырьковой камерой и ресиверами.высокого и низкого давления, и электромагнитные клапаны, через которые с запорным клапанам под-: ключены ресиверы слива и наполнения. Такое устройство предназначено для автоматизации электрофизической аппаратуры исследования элемент.арных частиц, в частности пузырьковых камер 1.

Однако ввиду отсутствия регулятора и датчика давления, осуществляющего обратную связь регулятора с объектом, устройство не позволяет качественно стабилизировать заданное давление в пузырьковой камере.

Наиболее близкимк изобретению по технической сущности является устройство для регулирования давления, .содержащее установленный на выходном трубопроводе датчик давления, соединенный с блоком управления, исполнительный механизм, установленный на входном трубопроводе, аккумули- рующую емкость, разделенную вялой мембраной на две каглеры, в каждой из которых размещен датчик положения мембран и переключатель. Выход переключателя соединен с исполнительным механизмом (клапаном), а первый и второй его входы - с первым и вторым датчиками положения мембраны соответственно. Причем первый датчик положения установлен в надмембранной камере, соединенной с блоком управления, а второй - в подмембранной, соединенной с входным и выходным трубопроводами, по которым течет рабочая среда. На входном трубопроводе между исполнительным механизмом и аккумулируквдей емкостью установлен постоянный дроссель 2.

Недостатки этого устройства состоят в том, что оно не позволяет получить с требуемой точностью информацию о микрорасходах текучей среды и

имеет ограниченное применение из-за нетехнологичности изготовления аккумулирующей емкости и датчика положения мембраны, который находится непосредственно в рабочей среде, что вызывает дополнительные требования к материалам в случае агрессивной среды и затрудняет его установку в требуемом положении.

Целью изобретения является повышение точности и расширение области применения устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования давления текучей среды, содержащее последовательно соединенные трубопроводом по хоДу движения текучей среды двухпозиционный регулирующий клапан, соединенный с выходом переключателя , переменный дроссель, подмембранную камеру аккумулирующей емкости с разделительной вялой мембраной, соединенную со входом повторителя давления, выход которого соединен со входом регулятора давления, и нагрузочное сопротивление, снабжено измерительным сосудом с утолщением в средней части, частично заполненным жидкостью, верхним и нижним датчиками уровня жидкости, установленными в верхней и нижней частях сосуда соответственно и связанными с первым и вторым входами переключателя, а нижняя и верхняя части сосуда сообщены с надмембранной камерой аккумуляторной емкости и с выходом регулятора давления соответственно.

На ертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит измерительный сосуд 1 с перемещаемой границей 2 между жидкостью 3 и воздухом 4, аккумуляторную емкость 5, разделенную герметичной подвижной перегородкой -мембраной 6. Одна из полостей 7 емкости 5 сообщена с жидкостью 3, заполняющей часть измерительного сосуда 1. Другая подмембранная камера газовая полость 8 емкости 5 соединена через двухпозиционный регули- рующий клапан 9 с текучей средой. Подмембранная камера 8 аккумулирующей емкости 5 соединена со входом повторителя 10 давления, соединенного с регулятором давления 11 (ПИрегулятором), выход которого связан с воздушной частью 4 измерительного сосуда 1. Текучая среда подается через открытый клапан 9, регулируемый дроссель 12 и подмембранную камеру В к нагрузочному сопротивлению 13. Величина давления текучей среды перед нагрузкой, преобразованная повторителем 10 в пневматический сигнал, сравнивается с величиной задания на входе ПИ-регулятора давления 11, с выхода которого сигнал поступает одновременно в измерительный

сосуд 1. Величина давления в трубопроводе текучей среды перед нагрузочным сопротивлением 13 определяется величиной задания ПИ-регулятора давления 11. Дроссель 12 служит для настройки расхода, дроссель 14 - для подачи питания на повторитель 10.

Устройство работает следующим образом.

0 При прохождении границей 2 раздела жидкость - воздух верхнего датчика уровня жидкости 15 переключатель 16 закрывает клапан 9 и включает счетчик времени, например частото5 )Мет (не показан), а при прохождении границей раздела жидкость - воздух нижнего датчика уровня жидкости 17, переключатель 16 открывает клапан 9 и выключает счетчик времени. Если

0 клапан 9 закрыт/ расход газа через нагрузку 13 продолжается. Образовавшийся дефицит текучей среды автоматически покралвается при помощи ПИрегулятора 11 путем перемещения подвижной перегородки 6 из плоскости 7 в плоскость 8. Одновременно жидкость перетекает из измерительного сосуда

1в полость 7 емкости 5. Taij как количество протекающей через нагрузку 13 среды равно количеству протекгиощей жидкости, можно измерить расход, определив время перемещения границы

2жидкость 3 - воздух 4 между двумя, заранее выбранными метками измерительного сосуда 1. Величина давления те кучей среды перед нагрузкой 13 равна значению давления Зсщания ПИ-регулятора 11.

Использование устройства позволяет поддерживать с высокой точностью

0 давление среды перед нагрузочным сопротивлелием с одновременным получением информации о расходе через него. Кроме того, данное устройство может быть успешно использовано при

5 стабилизации давления и дозирования расхода агрессивных сред.

Формула изобретения

Устройство для регулирования давления текучей среды, содержгидее последовательно соединенные трубопроводом по ходу движения текучей среды двухпозиционный регулирующий клапан,

соединенный с выходом переключателя, переменный дроссель, подмембранную камеру аккумулирующей емкости с разделительной вялой мембраной, соединенную со входом повторителя давления, выход которого соединен со входом регулятора давления, и нагрузочное сопротивление,отличающее с я тем, что, с целью повышения точности и расширения области

f применения, оно снабжено измерительным сосудом с утолщением в средней части, частично заполненные жидкостью, верхним и нижним датчиками уровня жидкости, установленными в верхней и нижней частях сосуда соответственно и связанными с первым и вторым входами переключателя, а нижняя и верхняя части сосуда сообщены с надмембранной камерой аккумулирующей скости и с выходом регулятора давления соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 474795, кл. G 05 D 16/06, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР 706830, кл. G 05 D 16/06, 1977 (прототип).