Регулятор расхода

 

Саеоз Севетсннк

Социалистических

Респубинн

О П И С А Н И Е о >830329

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6Ц дополнительное к авт. саид-еу (22) Заявлено 090779 (21) 2793904/18-24 (53}N. Клз с присоединением заявки Йо

G 05 0 7/06

Государственный комитет

СССР яо делам изобретеиий я откРытий (23) ПриоритетОпубликовано 150531. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 150531 (53} УДК 621. 5З6 (088.8) {72) Авторы изобретения

С.A. Кириличенко, A. H . Ëîãâè Н, В.А. Р.адиоиеви Ю.А.Повстемский (? 1) Заявмтель.(54) РЕГУЛЯТОР РАСХОДА

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано для регулирования расходов жидких и газообразных .сред °

Известен регулятор расхода жидких и газообразных сред, содержащий электрический исполнительный механизм, представляющий собой реверсивный однофазный электродвигатель, в котором два конечных положения, соответствующих открытому и закрытому состояниям регулирующего клапана, фиксируются прИ помощи конечных выключателей, отключающих соответствующие цепи подачи питающего напряжения на управляющую обмотку реверсивного электродвигателя. Конструкция такого регулятора содержит ряд механических частей и связей, преобразующих электрические, сигналы вначале во вращательное движение ротора электродвигателя, а затем в возвратно-поступательное перемещение регулирующего органа. Ротор электродвигателя связан с регулирующим органом через редуктор и муфту предельного момента при помощи штифтовых и шпо,ночных соединений. Для ограничения крайних положений регулирующего органа регулятор снабжен конечными выключателями и кулачковым механизмом (1).

Однако наличие механических связей снижает надежность регулятора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор содержащий электрическую управляющую катушку и сердечник из магнитотвердого материала, магнитное поле которого замыкается на магнитную.жидкость, помещенную в эластичной мембране $2 ).

Недостатком такого конструктивного решения регулятора является отсутствие фиксации положения "Открыто".Положение "Открыто" соответствует размагниченному состоянию магнитотвердого материала сердечника, однако дальнейшее поступление импульса

20 тока на открытие клапана приводит к намагничиванию сердечника в обратном направлении следования полюсов и, следовательно, к закрытию клапана.

В конечном счете регулирование вблизи максимального расхода среды будет нарушено.

Кель изобретения - повышение надежности регулятора.

ПОставленная цель достигается

З0 тем, что регулятор содержит второй

830329 полый цилиндрический сердечник, установленный коаксиально внутри первого, причем первый полый цилиндрический сердечник выполнен из материала с коэрцитивной силой намагниченности меньшей, чем материал второго сердечника.

На чертеже показана конструкция регулятора расхода.

Регулятор содержит расположенный месяцу входным 1 и выходным 2 патруб ками электромагнит 3 с первым полым цилиндрическим сердечником 4, внутри которого закреплена эластичная оболочка 5, образующая с первым сердечником. 4 камеру б, заполненную ферромагнитной жидкостью, а также второй полый цилиндрический сердечник 7, установленный коаксиально внутри первого. Края эластичной оболочки 5 прикреплены к первому сердечнику 4 фланцами патрубков 1 и 2, стянутыми между собой винтами 8.

Регулятор расхода работает следующим образом.

На регулятор с начальным давлением подается рабочая. среда, которая проходит через пространство, ограниченное оболочкой 5. Гидродинамическое или газодинамическое сопротивление пространства, ограниченного оболочкой 5, определяет. расход среды.

Это сопротивление, в свою очередь, находится в зависимости от положе ния оболочки 5, на которую действуют две силы: сила рабочей среды с одной стороны и сила магнитного взаимодействия ферромагнитной жидкости с суммарным полем сердечников 4 и 7. Изменение суммарного поля регулируется намагничиванием либо размагничиванием первого сердечника 4, коэрцитивная сила намагничивания которого меньше коэрцитивной силы размагничивания второгo ñåðäå÷íèêà 7, начальная намагниченность которого произ- ведена при изготовлении на специальном стенде. При ступенчатом намагничивании сердечника 4 импульсами тока, пропускаемыми через электромагнит 3 с намагничиванием сердечника 4 в направлении, противоположном направлению намагниченности сердечника 7, регулятор отрабатывает в положении "Открыто". При этом суммарное магнитное поле, взаимодействующее с ферромагнитной жидкостью в рабочем зазоре, с каждым импульсом уменьшается. Отработка регулятора на открытие рассматривается с момента, соответствующего максимальному закрытию. Это положение обусловлено максимальным градиентом магнитного поля в рабочем зазоре, определенным суммой магнитных полей сердечника 7 и сердечника 4, намагниченного на свою максимальную величину в направлении, совпадающем с направлением поля сердечника 7. Сила взаимодействия

ЗО

40 максимального магцитного поля сердечников 4 и 7 с ферромагнитной жидкостью создает такое противодействие давлению рабочей среды, при котором регулятор закрыт. В первоначальный момент каждый импульс тока на открытие частично размагничивает сердечник 4, уменьшая суммарное магнитное поле и его градиент в рабочем зазоре, уменьшая его взаимодействие с ферромагнитной жидкостью и приоткрывая на некоторую величину оболочкой 5 рабочий зазор.

При полном размагничивании сердечника 4 градиент магнитного поля и величина открытия оболочки 5 определяются только намагниченностью сердечника 7. При дальнейшем поступлении импульсов тока в том же направлении (на открытие) сердечник 4 с каждым импульсом все больше намагничивается, направление его намагниченности противоположное направлению намагниченности сердечника 7. Увеличение намагниченности сердечника 4 приводит к уменьшению градиента в рабочем зазоре, так как часть поля сердечника 7 замыкается по торцам и градиент определяется только оставшейся частью поля сердечника 7..

Регулятор по-прежнему продолжает открываться. При полной намагниченности сердечника 4 его поле равно полю сердечника 7 и полностью его скомпенсирует. Сила взаимодействия поля сердечников 4 и 7 с ферромагнитной жидкостью в рабочем зазоре практически исчезает и на оболочку 5 действует только сила, создаваемая давлением рабочей среды. Регулятор полностью открывается. Дальнейшее поступление сигналов на открытие не нарушает состояния регулятора, так как величина индукции намагниченности сердечника 4 остается неизменной и градиент поля в зазоре отсутствует.

Закрытие регулятора осуществляется импульсами тока, пропускаемыми через электромагнит 3, в направлении, обеспечивающем намагничивание сердечника 4 согласно с намагниченностью сердечника 7. Порядок работы регулятора на закрытие осуществляется вновь размагничиванием сердечника 4 и последующим его намагничиванием до величины насыщения, но при этом величина градиента магнитного поля в рабочем зазоре неизменно растет.

Таким образом в предлагаемом регуляторе конечные положения открытого и закрытого состояний строго фиксиро" ваны эа счет выполнения сердечника из двух коаксиально расположенных частей. При этом нет необходимости в дополнительных устройствах для определения конечных положений регулятора и прекращения подачи сигнала.

830329

Формула изобретения

Составитель Н..Гондаксазова

Техред М. Рейвес Корректор A. Гриценко редактор М.Погориляк

Заказ 3789/86 Тираж 940 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

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

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

Регулятор расхода, содержащий рас" положенный между входным и выходным патрубками электромагнит с первым полым цилиндрическим сердечником, внутри которого закреплена эластичная оболочка, образующая с сердечником камеру, заполненную ферромагнитной жидкостью, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности регулятора, он содержит второй полый цилиндрический сердечник, установленный .коаксиально внутри первого, причем первый полый цилиндрический сердечник выполнен из материала с коэрцитивной силой намагниченности меньшей, чем материал второго сердечника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Нудлер Г.И. и др. Основы автоматизации производства. М., "Высшая школа", 1976, с. 97, 101.

2. Авторское свидетельство СССР

9630617, кл. G 05 D 7/06, 1976 (прототип).