Пневмо-акустический сигнализатор состава газа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 1) 470839

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 16.08.73 (21) 1955227/18-24 с присоединеш1ем заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.05.75. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 20.08.75 (51) М. Кл. 6 08b 21/00

G 01п 9/32

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621-525(088.8) (72) Авторы изобретения

T. Б. Овчаренко, Р. Ш. Перловский, Н. 1. Погожев и В. Ю. Рыжнев (71) Заявитель (54) П Н EBMO-АКУСТИ Ч ЕСКИ и СИ ГНАЛ ИЗАТОР

СОСТАВА ГАЗА

Настоящее изобретение — нневмо-акустический сигнализатор состава газа — относится к устройствам струйной пневмоавтоматики (пневмоники) и предназначен для использования в системах автоматического регулирования и контроля, а также защиты установок и цехов при получении информации о наличии анализируемых примесеи в воздухе производственных помещений.

Известен пневмо-акустическии сигнализатор состава газа, содержащий чувствительный элемент, вход которого через первый переключатель соединен с каналами подачи эталонного и анализируемого газов, узел формирования разрежения, соединеннын с pei уля) ором разрежe»иs1, i енер агор кол еоании, узел сдвига, второй переключатель, цневмореле, интегратор и выходной индикатор.

Недостатком прототипа является невысокая чувствительность и аналоговый пневматический выходной сигнал, что исключает возможность построения схем на дискретных элементах.

С целью повышения чувствительности предлагаемого сигнализатора, он содержит преобразователь и подключенный к чувствительному элементу акустический приемник, выход которого через последовательно соединенные преобразователь и второй переключатель, втог)ой выход которого подключен к выходному индикатору, соединен с управляющей камерой пневмореле, вход которого связан с выходом интегратора, подключенного к генератору колебаний, а выход пневмореле подклю5 чен к узлу сдвига, выполненного, например, в виде емкости переменного объема, одна из камер которой соединена с выходом генератора, и ко входу регулятора разрежения, 10 1(ри повышении концентрации анализируемого компонента появляется акустический сигнал, который предшествует пневматическому сигналу, что повышает чувствительность си! нализатора и повышает надежность его работы.

На фиг. 1 iipeдставлена схема нредлож нного сигнализ тора.

Она соде1. ит первый переключатель 1, чувствительн и элемент 2, внутренняя полость

20 которого соединена с узлом 3 формирования разрежения, акустический приемник 4, второй переключатель 5, выходной индикатор 6, пневмореле 7, контакт которого включен в линию, связывающую пневматический инте25 гратор 8 с глухой камерой регулятора разрежения 9 через узел сдвига — пневз)атическу)о емкость 10 переменного объема, генератор нневмоколебаний 11, преобразователь 12. АГ и Эà — анализируемый и эталонный газ со30 ответственно, 470839

2г

40

60 б5

На фиг. 2 представлена диаграмма работы предлагаемого сигнализатора, где прямая 13 изображает границу возникновения акустического сигнала, а точки 14--16 — нарастание выходного давления интегратора 8, управляющего работой чувствительного элемента 2 при помощи регулятора разрежения 9 через узел 3.

Сигнализатор работает следующим образом, При возрастании концентрации анализируемого компонента l3 струйном чувствительном элементе 2 происходит нарушение ламинарного режима течения и переход его в турбулентный. Экспериментально установлено, что это явление сопровождается появлением акустического сигнала. Сигнал воспринимается акустическим приемником 4, установленным на выходе чувствительного элемента 2.

При работе генератора 11 на выходе его происходит периодическое формирование сигналов «О» и «1».

При появлении - на выходе генератора 11 сигнала «1» схема включается в режим коррекции рабочей точки чувствительного элемента 2. При этом происходят соответствующие переключения каналов в переключателях

1 и 5 и включение в работу интегратора 8.

Через первый переключатель 1 на вход чувствительного элемента 2 подается эталонный газ (ЭГ). Второй переключатель 5 включает в работу схему коррекции, состоящую из интегратора 8, емкости 10 переменного объема, регулятора разрежения 9, управляющего узлом 3, и отключает индикатор 6. Пневматический интегратор 8 .подает пневматический сигнал Р,, через сопло пневмореле 7 на регулятор разрежения 9.

Благодаря работе интегратора 8 давление

ЛР„„, подаваемое в пневмореле 7, возрастает от нуля, что соответствует точке 14 на фиг. 2, до ЛР >, что соответствует точке 15 на том же чертеже.

Давление ЛР „, соответствует появлению акустического сигнала, который поступает от акустического приемника -1 через переклю итель 5 в глухую полость реле 7, после чего контакт реле закрывается и на выходе реле запоминается давление ЛР"„„,. При этом полость от пневмореле 7 до регулятора разрежения 9, находящаяся под этим д»вленпсм, оказывается герметично закрытой.

С появлением на выходе генератора 11 сигнала «О» схема включается в режим «измерение». При этом через первый переключатель

1 подается на вход чувствительного элемента

2 анализируемый газ (АГ). Контактами второго переключателя 5 в схему включается выходной индикатор 6. На входе регулятора разрежения 9 организуется давление ЛР"„,,„-, соответствующее значению предельно допустимой концентрации В. ЛР"„„,- (ему соответствует точка 16 на фиг. 2), несколько меньшее ЛР „„„организованного в режиме коррекции. Это обеспечивается тем, что при подаче на емкость 10 сигнала «О» от генератора

11 объем емкости становится большим, чем при подаче сигнала «1». Следовательно, в режиме «измерение» объем емкости увеличивается, что и обеспечивает уменьшение ЛР,,до ЛР"„,, на входе регулятора разрежения.

Величина (ЛР „„„— ЛР"„„„), задаваемая соотношением постоянной и переменной исти емкости 10, формирует выходной пневмати ческий сигнал регулятора разрежения 9, поступающий на вход узла разрежения 3, который, в свою очередь, соответственно увеличивает или уменьшает давление в корпусе чувствительного элемента 2. Таким образом, (ЛР „, — ЛР"„,„) определяет величину концентрации В, сигнализируемую датчиком.

Итак, если концентрация анализируемого газа меньше предельно допустимой (В), например соответствует концентрации в точке

А на фиг. 2, то акустический сигнал отсутствует, т. к. точка А находится ниже границы возникновения акустического сигнала, т. е. ниже линии 13 на фиг. 2. В случае, когда концентрация анализируемого газа превышает предельно допустимую, соответствует, например, точке Б на фиг. 2, появляется акустический сигнал, что приводит к срабатыванию сигнального устройства.

Рассмотрение аэродинамического механизма процесса, происходящего в чувствительном элементе 2,,показывает, что при превышении концентрации анализируемого компонента в газе, появление акустического сигнала предшествует пневматическому, что определяет более высокую чувствительность сигнализатора.

Предмет изобретения

Пневмо-акустический сигнал из»тор состава газа, содержащий чувствительный элемент, вход которого через первый переключатель соединен с канал»ми подачи эталон ого и

»нализпруемого газов, узел формирования разрежения, соединенный с регулятором разрежения, генератор колебаний, узел сдвиги, второй переключатель, пневмореле, пптегр»тор и выходной индикатор, о тл в ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности сигнализатора, он содержит преобразователь и подключенный к чувствительному элементу акустический приемник, выход которого через последовательно соединенные преобразователь и второй переключатель, второй выход которого подключен к выходному индикатору, соединен с управляющей камерой пневмореле, вход которого связан с выходом интегратора, подключенного к генератору колебаний, а выход пневмореле подключен к узлу сдвига, выполненного, например, в виде емкости переменного объема, одна из камер которой соединена с выходом генератора, и ко входу регулятора разрежения.

470839

70 с,%

М„

<>е 2

Составитель О. Гудкова

Текред О. Гуменюк

Корректор В. Брыксина

Рсдакгор Б. Нанкина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1984/12 Изд. № 1452 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5