Дозатор газовых смесей

 

1.ДОЗATOP ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ, содержащий регулятор давления, повторитель давления, два дросселя, содержащие корпуса с фиксированными отверстиями и штоки с конусными иглами, и ручку установки концентрации , отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания постоянного расхода смеси при изменении концентрации ее компонентов, дозатор снабжен двумя жестко связанными с ручкой установки концентрации профильньа и элементами с регулируемой конфигурацией , при этом профили элементов противоположно направлены, а концы штоков с конусными иглами опираются на профильные элементы. 2. Дозатор ПОП.1, отличающийся тем, что каждый профильный элемент содержит корпус с закрепленной в нем по концам гибкой упругой пластиной, причем (Л в корпусе под пластиной равномерно расположены упирающиеся в нее регулировочные винты.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (> >) 4(51) A 61 Х 17 00

<1

Ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОФСНОМУ СЭЩФТЕЛЬСТВ (Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3688975/28-13 (22) 04.01.84 (46) 15.04.85. Бюл. В 14 (72) A.È.Трушин, Г.И.Уляков, P.È.Ãîpoõîâñêàÿ, Р.Л.Котрас и

Ю.Я.Карагодин (71) Всесоюзный научно-исследова тельский институт медицинского приборостроения (53) 615.475(088.8) (56) 1.Патент Великобритании

В 1392655, кл. A 61 М 17/00,опублии.

1975.

2.Патент США Р 3809109, кл. A 62 С 7/02, опублик,1974. (54) (57) 1.ДОЗАТОР РАЗОВЫХ СИЕСЕЯ, содержащий регулятор давления, повторитель давления, два дросселя, содержащие корпуса с фиксированными отверстиями и штоки с конусными иглами, и ручку установки концентрации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания постоянного расхода смеси прн изменении концентрации ее компонентов, дозатор снабжен двумя жестко связанными с ручкой установки концентрации профильными элементами с регулируемой конфигурацией, при этом профили элементов противоположно направлены, а концы штоков с конусными иглами опираются на профильные элементы.

2. Дозатор по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что каждый профильный элемент содержит корпус с закрепленной в нем по концам гибкой упругой пластиной, причем в корпусе под пластиной равномерно расположены упирающиеся s нее регулировочные винты.

1149978

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для дозирования смеси кислорода с закисью азота в аппаратах ингаляционного наркоза и искусственной вентиляции легких.

Известен дозатор газовых смесей, содержащий регулятор давления, три повторителя давления, дроссели, ручку установки концентрации и ротаметры, при этом дроссели выполнены в виде корпусов с отверстиями, в которых перемещаются иглы, жестко связанные единым штоком с ручкой установки концентрации 13.

Однако он не обеспечивает достаточной точности поддержания по- стоянного расхода смеси при изменении удельных расходов и концентрации газов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является дозатор газовых смесей, содержащий регулятор давления, повторитель давления, два дросселя содержащие корпуса с фиксированными отверстиями и штоки с конусными иглами, и ручку установки концентрации, при этом штоки с конусными иглами связаны с ручкой установки концентрации посредством зубчатой и резьбовой передач E2).

Однако известный дозатор также не обеспечивает требуемой точности поддержания постоянного расхода смеси при изменении концентрации ее компонентов.

Цель изобретения — повышение точности поддержания постоянного заданного расхода смеси при изменении концентрации ее компонентов.

Поставленная цель достигается тем, что дозатор газовых смесей, содержащий регулятор давления. повторитель давления, два дрос, селя, содержащие корпуса с Фиксированными отверстиями и штоки с конуснычи иглами,и ручку установки концентрации, снабжен Двумя жестко связанными с ручкой установки концентрации профильными элементами с регулируемой конфигурацией, при этом профили элементов противоположно направлены, а концы штоков с коиусными иглами опираются на профильные элементы.

При этом каждый профильный элемент содержит корпус с закрепленной в нем по концам гибкой упругой пластиной, причем в корпусе под пластиной равномерно расположены упирающиеся в нее регулировочные винты.

На чертеже изображена принципиальная схема дозатора газовых смесей. дозатор содержит регулятор дав3!6= ния 1 с ручкой установки расхода

2, повторитель 3 давления, дроссели 4 и 5, профильные элементы 6 и

7, ручку установки концентрации 8, 5 ротаметры 9 и 10 и соединительные трубопроводы 11-17 .

Дроссель 4 аналогичен по конструкции дросселю 5. Дроссели 4 и 5 содержат корпуса 18 и 19 с цилиндрическими камеоами 20-23

1 и сквозными цилиндрическими отверстиями 24 и 25. Внутри корпусов

18 и 19 расположены штоки 26 и 27 с конусными иглами 28 и 29 и двумя цилиндрическими участками 30, 31 и 32,33, один из которых 30,31 служит для обеспечения осевого перемещения штока в корпусе, а второй 32, 33 располагается в отверстиях 24 и 25 и совместно с удлотнительными кольцами 34 l35 служит для предотвращения утечек газа из камер.22 и 23. Дружина 36 и

37 обеспечивает постоянный. надежный контакт конца цилиндрического участ ка штока с профильными элементами

6 и 7 . Шток размещен в корпусах

18 и 19 так, что между боко- вой поверхностью конусных игл 28 и

29 и стенкой камер 22 и 23 создаются

30 дросселирующие сечения 38 и 39,опре деляющее расход газа на дроссель.

Профильные элементы б и 7 состоят из гибких упругих пластин 40 и 41, закрепленных своими концами в корпу35 сах 42 и 43, в которых под пластинами равномерно расположены регулировочные винты 44 и 45, упирающиеся своими концами в пластины, причем расстояние от их концов до корпуса определяет кснфигурацию профиля пластин 40 и 41. Корпуса 42 и 43 жестко связаны с ручкой установки концентрации 8. Выход регулятора давления 1 соединен трубопроводом 11 с глухой камерой задания повторителя

3 и трубопроводом 12 с камерой 22 в корпусе дросселя 4 перед дросселирующим сечением 38, а камера 20 за дросселирующим сечением соединена трубопроводом 14 с входом ротаметра

9. Выход повторителя 3 соединен трубопроводом 13 с камерой 23 в корпусе дросселя 5 перед дросселирующим сечением 39, а камера 21 соединена трубопроводом 15 с входом

55 ротаметра 10. Выходы ротаметров

9 и 10 соединены общим трубопроводом 16, имеющим патрубок выхода к потребителю 17. Регулятор давления 1 и повторитель давления 3

QQ могут быть выполнены по любой из вестной схеме, например 513 .

Для устранения погрешностей работы дозатора, связанных с отклонениями размеров, допущенными

65 в процессе изготовления корпусов

1149978

18 и 19 и конусных игл 28 и 29 штоков 26 и 27 проводится предварительная раздельная настройка дросселей дозатора, заключающаяся в следующем. При определенном давленйи за регулятором давления 1 газ A 5 подводится к дросселю 4 и с его выхода, проходя через ротаметр 9, поступает на выход дозатора. При этом с помощью регулировочных

ВНВТоВ 44 устанавливается такая конфигурация пластины 40 профильного элемента 6, чтобы каждому заданному (например, в соответствии с оцифровкой шкалы) положению ручки установки концентрации соответствовал определенный расход газа через дроссель, т.е. обеспечивается заданная тарировочная расходная характеристика дросселя

4. Затем по аналогичной методике настраиваетея другая заданная тарировочная расходная характеристика дросселя 5, обеспечивающая уменьшение (увеличение) расхода газа, соответствующее по величине увеличению (уменьшению) расхода через дроссель 4 при той же концентрации, при этом к дросселю 5 подводится газ Б через повторитель давления

3, в камеру задания которого подводится газ A под тем же давлением за регулятором давления 1, как и при настройке дросселя 4, к которому в это время подача газа A по трубопроводу 12 прекращена.

Дозатор газовых смесей работает следующим образом. Газ А,например кислород, поступает от источника сжатого газа к регулятору давления

1, с выхода которого под давлением, зависящим от положения ручки уста- 40 новки расхода 2, подается по трубопроводу 11 и глухую камеру задания повторителя 3 давления и по трубопрсводу 12 в камеру 22 дросселя 4.

Газ Б, например закись азота, по- 45 ступает от источника сжатого газа к повторителю 3 и с его выхода под давлением, равным давлению эа регулятором давления 1, по трубопроводу

13 подается в камеру 23 дросселя

5. Газы, поступившие к дросселям

4 и 5, проходят через соответствую" щие дросселирующие сечения 38 и 39, трубопроводы 14 и 15, ротаметры 9 и 10 и поступают в общий трубопровод 16, где смешиваются и через выходной патрубок 17 подаются к потребителю. Так как давление на входе в дроссель 5 поддерживается равным давлению на входе дросселя

4 с помощью повторителя 3 давления, 60 а на выходе иэ дросселей 4 и,5 давле. ния выравниваются с помощью общего соединительного трубопровода 16, то расход газа через каждый дроссель определяется только площадями дросселирующих сечений 38 и 39, которые, в свою очередь, благодаря прижимающему действию пружин 36 и

37 на штоки 26 и 27, однозначно определяются конфигурацией пластин

40 и 41 профильных элементов 6 и 7 .

При перемещении на некоторую величину ручки настройки концентрации

8 в сторону, например, указанную на чертеже стрелкой С, в ту же сторону смещаются жестко связанные с ней профильные элементы 6 и 7, при этом шток 26, опирающийся на гибкую пластину 40, смещается в сторону увеличения дросселирующего сечения 38, что приводит к увеличению расхода газа дй„ через дроссель

4 на определенную величину.

Одновременно шток 27, опирающийся на гибкую пластину 41, имеющую кривизну противоположного направления по сравнению с пластиной 40, смещается в сторону уменьшения дросселирующего сечения 39, что вызывает уменьшение расхода газа Б через дроссель 5 на точно-такую же величину aQg = (д . Это позволяет обеспечить постоянство суммарного расхода смеси при изменении концентрации ее компонентов.

Величина суммарного расхода смеси при заданной концентрации ее компонентов зависит от отношения давлений в камерах 22 и 23 перед дросселирующими сечениями 38 и 39 к давлениям в камерах 20 и 21 за дросселирующими сечениями, или, учитывая, что давления перед указанными сечениями равны вследствие действия повторителя давления 3, а за дросселирующими сечениями равны (беэ учета потерь давления на ротаметрах) благодаря соединительному трубопроводу 16, величина суммарного расхода смеси, определяемого по показаниям ротаметров 9 и

10, зависит от.давления эа регулятором давления 1 и может изменяться путем перенастройки ручки установки расхода 2.

Предлагаемый дозатор газовых смесей повыаает точность поддержания постоянного суммарного расхода смеси. Так, при исследовании образца дозатора газовых смесей, изготовленного в соответствии с предлагаемой схемой, погрешность поддержания постоянного расхода смеси кислоророда и закиси азота составила + 2% при изменении концентрации кислорода от

20 до 90 об.%.Погрешность поддержания постоянного расхода при таком же изменении концентрации для прототипа составляет 15%. Таким образом, в сравнении с прототипом точность повышается более чем в два раза.

114997 8

Z7

37

Составитель A. Ðàäàåâ

Редактор Л.Авраменко Техреду. дубинчак Корректор A.Çèìîêîñoâ

Заказ 200б/5 Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4