Устройство для автоматического регулирования соотношения газовых потоков

 

5 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (д) 4 G 05 D 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

florae

Нуле

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4055965/24-24 (22) 15.04.86 (46) 23.08.87. Бюл.Ф 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (72) В.Г.Михальчевский, В.Ф.Примиский, А.Я.Ровенский и Л.А.Цуканова (53) 621.646.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1162468, кл. G 05 D 11/03, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N - 290265, кл. G 05 D 11/03, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ СООТНОШЕНИЯ ГАЗОВЫХ

ПОТОКОВ .(57) Изобретение касается регулирования соотношения газовых потоков перед подачей их на газоанализатор.

Цель изобретения — повьппение точности и быстродействия устройства и расширение его функциональных возмож1 ностей за счет подключения трубопровода с первым газом, непосредственно к трубопроводу с вторым газом,соединяющему выход подмембранной полости первого стабилизатора 2 перепада давления с входом первого дросселя

3. Второй газ от источника подключен к нормально закрытому входу первого электромагнитного клапана 1. Первый газ от источника подается через нормально открытый вход первого электромагнитного клапана 1 на вход первого стабилизатора 2 перепада давления, а через второй стабилизатор 4 перепада давления и второй дроссель 5 на нормально закрытьп» вход второго электромагнитного клапана 6. Изобретение обеспечивает стабильный расход газа на выходе устройства в трех режимак работы: подача первого газа, подача С второго газа, разбавление второго газа первым газом. 1 ил.

1332275

30

\

Изобретение относится к област регулирования соотношения газовых потоков поверочных газовых смесей перед подачей их на газоанализатор и может использоваться в гаэоанализаторах, предназначенных для измерения окислов азота или других компонентов газовых смесей.

Целью изобретения является повышение точности, быстродействия и расширение функциональных возможностей устройства.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый электромагнитный клапан 1, первый стабилизатор 2 перепада давлений, первый дроссель 3, второй стабилизатор 4 перепада давлений, второй дроссель

5 и второй электромагнитный клапан 6.

Вход нулевого газа через нормально открытый вход первого электромаг— нитного клапана 1 соединен трубопроводом с входом первого стабилизатора

2 перепада давлений, выход подмембранной полости которого соединен с входом первого дросселя 3. Выход последнего соединен с выходом устройства и подключен газопроводом к надмембранной полости первого стабилизатора 2 перепада давлений. Вход первого газа соединен также с входом второго стабилизатора 4 перепада давлений, выход подмембранной полости которого соединен через второй дроссель 5 и нормально закрытый вход второго электромагнитного клапана 6 с входом первого дросселя 3. Выход второго дросселя 5 подключен также к надмембранной полости второго стабилизатора 4 перепада давлений. Вход второго газа соединен с нормально закрытым входом первого электромагнитного клапана 1.

Устройство работает в трех режимах: режим подачи первого газа, режим подачи второго газа, режим разбавления второго газа первым газом.

В режиме подачи первого газа при открытии первого дросселя 3 нулевой газ от источника с требуемым расходом через нормально открытый вход первого электромагнитного клапана 1 и через сопло первого стабилизатора

2 перепада давлений поступает в подмембранную полость стабилизатора

2 и далее через первый дроссель 3 на выход устройства к газоанализатору, при этом выполняется корректировка нулевой точки газоанализатора.

Так как выход первого дросселя

3 подключен к надмембранной полости, то при взаимодействии сил двух пружин стабилизатора и силы от перепада давления на эффективную площадь мембраны толкатель мембраны перемещается, открывая сопло клапаном. Мембрана фиксирует определенное положение клапана относительно сопла, что соответствует для данного момента определенному перепаду давления на первом дросселе 3, а следовательно, и расходу первого газа через дроссель

3. В случае изменения перепада давления на первом дросселе 3 за счет изменения давлений нулевого газа на входе и выходе устройства возникает разбаланс сил, действующих на мембрану. Это приводит к перемещению мембраны первого стабилизатора 2 перепада давлений и изменению зазора между клапаном и соплом, а следовательно, к восстановлению прежнего перепада давления на первом дросселе

Таким образом, на вход газоанализатора поступает газ с определенчым давлением и стабилизированным расходом.

В режиме подачи второго газа при подаче напряжения электрического тока на первый электромагнитный клапан

1 второй газ от источника через первый стабилизатор 2 перепада давлений и первый дроссель 3 с ранее установленной величиной поступает на выход устройства к газоанализатору, при этом выполняется корректировка диапазона измерения газоанализатора, соответствующего концентрации измеряемого компонента во втором газе.

В режиме разбавления второго газа первым подается напряжение электрического тока на первый 1 и второй 6 электромагнитные клапаны, при этом клапан 1 переключается, перекрывая доступ первого газа и открывая доступ второго газа к газоанализатору, а первый газ через второй стабилизатор

4 перепада давлений и второй дроссель

5 с расходом, эквивалентным сопротивлению второго дросселя 5, поступает через второй электромагнитный клапан

6 на вход первого дросселя 3 и выход подмембранной полости первого стабилизатора 2 перепада давлений. При

1332275

ВНИИПИ Заказ 3830/42 Тираж 863 Подписное

Произв-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 этом возрастает давление газовой смеси как на входе первого дросселя

3, так и в подмембранной полости, что обусловливает изменение величины перепада давления на первом дросселе

3 и возникновение разбаланса сил, действующих в первом стабилизаторе

2, в результате мембрана с толкателем перемещается, прикрывая клапан 10 первого стабилизатора 2 и уменьшая расход второго газа через сопло на величину, равную величине расхода первого газа через второй дроссель 5. l5

Таким образом, происходит автоматическое смешивание двух потоков газов и получение новой газовой смеси с концентрациями компонентов пропорционально расходам отдельных потоков, 20 при этом расход газовой смеси на выходе устройства остается неизменным.

Для изменения соотношения компонентов смеси необходимо изменить 25 величину сопротивления второго дросселя 5.

Возможность работы устройства в трех режимах обеспечивает периодический контроль за стабильностью 30 показаний испытуемого газоанализатора в различных точках диапазона газоанализатора с помощью лишь одного баллона с поверочной газовой смесью.

Устройство позволяет в автоматическом режиме поддерживать стабильным расход газа на выходе устройства во всех трех режимах. Это дает возможность без каких-либо дополни40 тельных перестроек осуществить поверку (калибровку) газоанализаторов в различных точках диапазона газоанализатора. Известные технические решения обеспечивают работу лишь режима смешения (разбавления) газов.

В предлагаемом устройстве процесс разбавления осуществляется значительно быстрее, чем в известных, за счет подключения трубопровода с первым газом непосредственно к трубопроводу поверочного газа, соединяющему выход подмембранной полости первого стабилизатора 2 давлений с входом первого дросселя 3.

Различные типы газоанализаторов требуют подачи поверочных газовых смесей при различных давлениях и расходах, настройка первого дросселя 3 позволяет обеспечить установку требуемых параметров в самом широком диапазоне. Замена первого 3 и второго 5 дросселей магазином постоянных сужающих элементов совместно с элементами управления с заранее рассчитанными подобранными коэффициентами разбавления дает возможность полностью автоматизировать процесс поверки газоанализаторов.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования соотношения газовых потоков, содержащее первый и второй стабилизаторы перепада давлений, установленные на трубопроводах каждого потока, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго дросселей, выходы которых подключены к надмембранным полостям соответствующих стабилизаторов перепада давлений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности, быстродействия и расширения функциональных возможностей устройства,оно содержит первый и второй электромагнитные клапаны, вход второro потока газа подключен к нормально закрытому входу первого электромагнитного клапана, вход первого потока газа через нормально открытый вход первого электромагнит е ного клапана подключен к входу первоJro стабилизатора перепада давлений, и к входу второго стабилизатора перепада давлений, выход второго дросселя через второй электромагнитный клапан соединен с входом первого дросселя и подмембранной полостью первого стабилизатора перепада давлений, а выход первого дросселя соединен с выходом устройства.