Регулятор расхода Советский патент 1982 года по МПК G05D7/03 

Изобретение относится к автомати-. вескому регулированию газовых потоков и может быть использовано в конструкциях регуляторов газовых потоков в вакуумных системах в качестве регулируемого натекателя газа для получения и поддержания требуемого давления в вакуумной системе. Известен регулятор газового потока в котором в качестве регулирующего ор гана используется капилляр с введенны в него тонким стержнем. Он представля ет собой вакуумный затвор, в корпусе которого расположен эластичный капилляр с пережимным устройством, подводящим и отводящим штуцерами, один из которых установлен подвижно в осевом направлении, что восстанавливает проходиое сечение капиллятора при открытии затвора 1. Недостатками этого регулятора являются узкий диапазон регулирования малых газовых потоков при больших перепадах давления, нестабильность работы и сильная зависимость потока газа от степени пережатия на начальном участке управления потоком, что связано, в основном, с залипанием эластичного капилляра и его резким открыванием при уменьшении пережатия. Эти недостатки не позволяют исполь - зовать затвор в качестве управляемого натекателя вакуумных систем. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор расхода, содержащий корпус с установленнойвнутри него шайбой и входным и выходным каналами. В отверстии шайбы установлена упругая нить, конец которой закреплен в корпусе, а другой связан с приводом 2. Недостатком этого регулятора является наличие трения меж.цу нитью и шайбой, влиякадего на стабильность его характеристики. Цель изобретения - устранение указанного недостатка, т.е. повышение точности регулятора. Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе расхода, содержащем корпус, в котором между входным и выходным каналами расположена шайба, в ее центральном отверстии установлена упругая нить, один конец которой закреплен в корпусе, а другой связан с источником механических перемещений, источник механических перемещений выполнен в виде вибратора, установленного с возможностью перемещения относителыю шайбы вдоль оси ее центрального отверстия.

Кроме того, длина упругой нити между шайбой и вибратором определена из соотношения

где - длина упругой нити между шайбой и вибратором; п - целое число из ряда 1, 2, 3..,

и т.д.;10

Л - длина волны, возбуждаемой вибратором в упругой нити.

На чертеже изображен регулятор расхода в разрезе, один из вариантов.

Регулятор расхода содержит упругую 5 нить 1, шайбу 2, закрепленную через резиновую прокладку в корпусе 3 посредством гайки 4. На корпусе 3 имеется выходной штуцер 5 для подключения к вакуумной системе. Упругая нить 1 20 одним концом закреплена в корпусе 3, а другим к подвижному элементу вибратора б, который установлен на механизме продольного перемещения, образованном винтовым стержнем 7 и гай- 25 кой 8. Шайба 2 расположена между входным 9 и выходным 10 каналами.

Работа регулятора расхода основана на свойстве упругого тела изменять размеры поперечного сечения при изме-,нении его длины и осуществляется следующим образом.

Вращением гайки 8 производят необходимое натяжение упругой нити 1, что определяет необходимый газовый поток в вакуумную систему. При включеНИИ вибратора 6, которым может служить, например, электромагнитный вибратор, сечение упругой нити 1 в шайбе 2 периодически изменяется, что также приводит к изменению газового 40 потока, поступающего э вакуумную систему. Изменение амплитуды и Лили колебаний путем изменения напряжения источника питания вибратора и его частоты вызывает изменение коли«||5 чества протекающего через шайбу 2 газа. ,Цля повышения чувствительности регулятора длину упругой нити 1 между шайбой 2 и подвижным элементом вибратора делают кратной одной четвертой длины гп волны, возбуждаемой в упругой нити.

Это обеспечивает образование пучности в области шайбы 2, что и повышает чувствительность регулятора расхода, Для расширения рабочего диапазона регулирования газового потока шайба может быть выполнена из эластичного материала, например, резины. Это позволяет более тонко регулировать начальный газовый поток и выбирать необходимый диапазон его изменения.

Выполнение источника механических перемещений в виде вибратора позволяет повысить чувствительность и быстродействие регулятора расхода при одновременном упрощении конструкции.

Формула изобретения

1. Регулят1Ор расхода, содержащий корпус, в котором между входным и выходным каналами расположена шайба, в ее центральном отверстии установлена упругая нить, один конец которой закреплен в корпусе, а другой связан с источником механических перемещений, отличающийся тем, что, с целью повышенна точности .регулятора, в нем источник механических перемещений выполнен в виде вибратора, установленного с возможность перемещения относительно шайбы вдоль оси ее центрального отверстия.

2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что длина упругой нити между шайбой и вибратором определена из соотношения

. е-И ,

где С - длина упругой нити между шайбой и вибратором п - целое число из ряда 1, 2, 3.

и т.д.,

Д. - длина ВОЛИН, возбуждаемой виратором в упругой нити.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 469841, кл. F 16 К 7/06, 19752.Авторское свидетельство СССР 706827, кл. G 05 О 7/01, 1978 (прото тип).