Дозатор газа

Изобретение относится к средствам дозирования газов, в основном для дозирования их малых объемов. Техническим результатом изобретения является поддержание постоянства точности и надежности дозирования газов при изменяющемся давлении их источников, что достигается за счет того, что согласно изобретению дозатор газа включает две сообщенные между собой полости, патрубки входа и выхода газа, установленную между полостями с возможностью вертикального перемещения перегородку, которая выполнена из магнитной жидкости, расположенной между патрубками входа и выхода газа, удерживаемой через воздушный зазор магнитным полем кольцевого магнита, а ее свободные поверхности имеют форму вогнутого мениска, определяемую неоднородностью магнитного поля в радиальном направлении, при этом внутри кольцевого магнита соосно с ним размещена катушка индуктивности. 1 ил.

 

Изобретение относится к дозаторам газа и обеспечивает повышение точности и надежности дозирования малых объемов газов.

Известен дозатор газа (см. а.с. №1137308, МКИ G 01 F 11/00, 1985, Бюл. №4), содержащий сосуд с плавающим магнитным поршнем и электромагнитом, входной и выходной патрубки, кран связи, выполненный трехходовым и соединенный с уравнительным сосудом, калиброванной трубкой и источником разрежения.

Недостатком является сложность конструктивного исполнения процесса дозирования газа в малых объемах.

Известен дозатор газа (см. а.с. №1620849, МКИ G 01 F 11/00, 1991, Бюл. №2), содержащий две сообщенные между собой полости, патрубки входа и выхода газа, установленную между полостями с возможностью вертикального перемещения перегородки.

Недостатком является невозможность поддержания точности и надежности дозирования при изменяющемся давлении источника газа.

Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание постоянства точности и надежности дозирования газа при изменяющемся давлении его источника путем выполнения перегородки между полостями из магнитной жидкости, которая, благодаря стабилизации межфазной границы неоднородным магнитным полем, осуществляет плавную перестройку резонансной частоты под воздействием изменения объема воздушной полости.

Технический результат по стабилизации процесса дозировки газа при изменяющемся давлении его источника достигается тем, что дозатор газа, включающий две сообщенные между собой полости, патрубки входа и выхода газа, установленную между полостями с возможностью вертикального перемещения перегородку, при этом перегородка выполнена из магнитной жидкости, расположенной между патрубками входа и выхода газа, удерживаемая через воздушный зазор магнитным полем кольцевого магнита, а ее свободные поверхности имеют форму вогнутого мениска, определяемого неоднородностью магнитного поля в радиальном направлении, при этом внутри кольцевого магнита соосно с ним размещена катушка индуктивности.

На чертеже схематически изображен дозатор газа.

Дозатор газа содержит полость 1, являющуюся источником газа, и полость 2, в которую дозируется малыми объемами газ из полости 1. Между патрубком входа 3 и выхода 4 дозируемого газа размещена перегородка 5, выполненная из магнитной жидкости, удерживаемая магнитным полем кольцевого магнита с возможностью вертикального перемещения совместно с кольцевым магнитом 6 благодаря воздушному зазору 7. Обе свободные поверхности 8 и 9 магнитной жидкости, в качестве которой выполнена перегородка 5, имеют форму вогнутого мениска, что обусловлено неоднородностью магнитного поля в радиальном направлении.

Дозатор газа работает следующим образом. От источника газа полости 1 газ через патрубок 3 поступает к перегородке 5, выполненной из магнитной жидкости, и контактирует со свободной поверхностью 8, имеющей форму вогнутого мениска. При изменении объема источника газа полости 1, например, на 0,1% путем вертикального перемещения перегородки 5 под воздействием смещения магнитной системы кольцевого магнита 6 осуществляется принудительный разрыв магнитной жидкости-перегородки 5, и заданный малый объем дозируемого газа из полости 1 через патрубок 3 поверхности 8, имеющей вид вогнутого мениска, перегородки 5 поступает через поверхность 9, имеющую вид вогнутого мениска в патрубок 4 и далее в полость 2. Изменение давления в источнике газа полости 1 не влияет на процесс дозировки газа, так как вслед за принудительным разрывом магнитная жидкость - перегородка 5 - практически мгновенно восстанавливает свои сплошность и форму (см., например, Г.В. Карпова и др. Акустический журнал, 2002, том 48, №3, с.354-357).

Индикация прохождения порции газа осуществляется индукционным методом, для чего внутри кольцевого магнита соосно с ним размещена катушка индуктивности (на чертеже не показано). Корпус катушки жестко связан с кольцевым магнитом 6 и имеет воздушный зазор 7, обеспечивающий возможность свободного перемещения магнитной системы вдоль оси дозатора газа.

Оригинальность предлагаемого изобретения заключается в том, что повышение точности и надежности дозировки газа в условиях изменяющегося его давления достигается путем использования в качестве перегородки между полостями магнитной жидкости, которая обладая способностью к самовосстановлению после принудительного разрыва имеет высокую устойчивость, так как в дозаторе обеспечивается равномерное перемещение магнитной системы с заданной малой скоростью, при которой невозможно наложение колебаний системы от двух последующих принудительных разрывов.

Дозатор газа, включающий две сообщенные между собой полости, патрубки входа и выхода газа, установленную между полостями с возможностью вертикального перемещения перегородку, отличающийся тем, что перегородка выполнена из магнитной жидкости, расположенной между патрубками входа и выхода газа, удерживаемой через воздушный зазор магнитным полем кольцевого магнита, а ее свободные поверхности имеют форму вогнутого мениска, определяемую неоднородностью магнитного поля в радиальном направлении, при этом внутри кольцевого магнита соосно с ним размещена катушка индуктивности.