Регулятор расхода

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (61) Дополнительное к авт, свид-ву

/ (22) Заявлено 1905.78 (21) 2486998/18-24 с присоединейием заявки ¹ (51)М. К.

G 05 0 7/06

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070780. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 070780 (53) УДК 621.646. 3 (088.8) Э.Э. Ветчинкин, А.Т. Демин, В.И. Жульнов, P .Э. Лисовский и H.A. Тюльпанов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РКГЛИТОР ГЛСХОДд

30

Изобретение относится к регулято рам расхода газа в системах кондиционирования воздуха.

Известен регулятор расхода,содержащий исполнительный механизм, командный прибор и датчик расхода 11) . По сигналам датчика расхода командный прибор формирует сигнал для исполнительного механизма, который регулирует количество .проходящего воздуха. В качестве дат чика расхода использована трубка

Вентури, которая выдает на командный прибор при постоянном расходе и температуре пневматические сигналы, связь между которыми описывается уравнением дР(Р +AbP) const

2 где ЛР— перепад давлений между узкой и широкой частью трубки Вентури, Р— давление в широкой части

1 трубки Вентури, P — давление в узкой части

2. трубки Вентури, A — постоянный коэффициент.

Это соотношение описывается криволинейной зависимостью.

В качестве командного прибора использован множительный сильфонномембранный механизм, который выдает сигнал, пропорциональный соотношению

1 Р+ Р2 (2) т.е. характеристика командного прибора описывается линейной зависимостью. Такое несовпадение характеристик сигналов датчика расхода и командного прибора значительно снижает качество и точность процесса регулирования.

Для устранения этого недостатка применяются различные конструктивные изменения в командных приборах, чтобы приблизить его характеристику к характеристике датчика.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор расхода, содержащий датчик расхода, выполненный в виде сужающего устройства, соединенного с командным прибором с герметиэированным и негерметиэированным чувствительными элементами, связанными с плечами контактного рычага, и исполнительный механизм (2) . В регуляторе применен командный при746451 бор с блоком переменной жесткости, который имеет ломаную характеристику, состоящую из нескольких прямых линий (по числу используемых в блоке пружин).

Однако такой командный прибор

> сложен и также не обеспечивает полного совпадения характеристик.

Целью изобретения является повышение точности работы регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенный регулятор введены два постоянных магнита, первый из которых установлен на подвижном основании герметизированного чувствительного элемента, а второй — на плече контактного рычага против первого постоянного магнита.

В этом случае характеристика командного прибора имеет криволинейный характер, приближающийся к характеристике датчика, поскольку сила взаимодействия между полюсами двух постоянных магнитов обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Предлагаемый регулятор показан на чертеже.

Регулятор расхода состоит из датчика расхода 1, выполненного в виде сужающего устройства, исполнительного механизма 2 и командного прибора 3, включающего герметизированный 4 и негерметизйрованный 5 чувствительные элементы (сильфоны),связанные с контактным рычагом 6.

На подвижном основании элемента 4 установлен первый постоянный магнит

7, против которого на рычаге б установлен второй постоянный магнит

8.Рычаг б может замыкать контакты .

10, управляющие исполнительным механизмом 2.

Регулятор расхода работает следующим образом.

При изменении расхода от датчика расхода 1 в полости A и Б командного прибора 3 поступают пневматические сигналы: Р„ из широкой части сужающего устройства и Р из узкой.

При заданном расходе сумма сил,действующих на рычаг б, равна нулю, и он находится в среднем положении, не замыкая контактов 10, связанных с исполнительным механизмом 2.

При изменении расхода, например увеличении за счет увеличения давления P на датчике расхода увеличивается перепад давления (Р— P>),изменяется величина произведения .

Р, (Р -Р ), и сильфоны 4 и 5,воспринймающие воздействие от перепада давлений (P — P ) H QBBJIBBHH P, BO3 действуют на рычаг б, который, преодолевая усилия от взаимодействия магнитов 7 и 8, замйка>ет контакт 10, """="= сдавая" сигнал на" эай3>ытие испол=" """"нйтельного мехайизма 2.

Механизм перекрывает проходное сечение трубопровода, давление Р, падает, восстанавливается произведение Р, (Р -P ), рычаг 6 возвраща- . ется в нейтральное положение, и

5 восстанавливается номинальный расхода

Условие равновесного состояния командного прибора в момент разомкнутого положения контактов 10 описы ð вается следующим уравнением: а) уравнение равновесия рычага 6: (РР, —,)e, -, Е,, (3) б) уравнение равновесия сильфонного узла 4: где В=—

Р5 2

F.f >

4 1 где Р О, Р— начальные параметры, С,> — жесткость сильфона 4, C9 — жесткость пружины 9.

Анализ уравнений (1) и (2) показывает, что эти уравнения второго порядка представляют собой гиперболическИе за...чсимости, параметры которых зависят от постоянных коэффициентов, входящих в эти уравнебр ния.

Следовательно, варьируя коэффициентами,. входящими в уравнение (6), можно получить характеристику командного прибора, максимально совпадаю65 щую с характеристикой датчика.

) R8 + P2F4 R) + 9 (4) ! гдеP = Р„.

F — эффективная площадь

20 сильфона 4, — эффективная площадь сильфона 5, R4 — упругая реакция сильфона 4, 25 — упругая реакция сильфона 5, =R — реакция постоянных маге нитов 7 и 8, R9 — реакция пружины 9

3О Взаимодействие между магнитами

7 и 8 в общем случае определяется

И где М вЂ” расстояние между магнитами

К вЂ” постоянный коэффициент, зависящий от формы магнита, остаточной индукции и запасенной магнитной энергии.

Продифференцировав уравнения (3), (4) и (5) и решая их совместно (принимая R — О), получим обобщенное уравнение равновесного состояния командного прибора .dP(P,i Ь hP-D) =ñîëÌ, 746451

Формула изобретения

3 Ю О

Составитель И. Гондаксазова

Техред 1И. Асталош Корректор В Синиц

Синицкая

Редактор Л.утехина

Заказ 3942/37 Тираж 956 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Поэтому, выбрав параметры командного прибора и датчика, обеспечивающие совпадение их характеристик при максимально допустимых отклонениях расхода, мы получаем линейную (или почти линейную) суммарную характеристику датчика и командного прибора.

Таким образом, предлагаемый регулятор расхода имеет более высокую степень точности поддержания расхода по сравнению с прототипом. 10

Регулятор расхода, содержащий датчик расхода, выполненный в виде сужающего устройства, соединенного с командным прибором с герметиэированным и негерметизированным чувствительными элементами, связанными с плечами кбнтактного рычага, и исполнительный механизм, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыщения точности работы регулятора, в него введены два постоянных магнита, первый иэ которых установлен на подвижном основании герметиэированного чувствительного элемента, а второй — на плече контактного рычага против первого постоянного магнита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 264827, кл. G 05 О 16/Об, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 394759, кл. G 05 0 16/Об, 1971 (прототип).