RU2046394C1 - Apparatus for stabilizing gas pressure - Google Patents

Apparatus for stabilizing gas pressure Download PDF

Info

Publication number
RU2046394C1
RU2046394C1 SU4683267A RU2046394C1 RU 2046394 C1 RU2046394 C1 RU 2046394C1 SU 4683267 A SU4683267 A SU 4683267A RU 2046394 C1 RU2046394 C1 RU 2046394C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
inlet
nozzle
input
housing
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.М. Мурашов
Original Assignee
Научно-исследовательский технологический институт "Прогресс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский технологический институт "Прогресс" filed Critical Научно-исследовательский технологический институт "Прогресс"
Priority to SU4683267 priority Critical patent/RU2046394C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2046394C1 publication Critical patent/RU2046394C1/en

Links

Abstract

FIELD: machine engineering. SUBSTANCE: apparatus includes arranged in the housing 28: the inlet chamber 1 with an input valve (gate 2-nozzle 3), the output chamber 4 with the diaphragm 5, the rod 6, the booster chamber 7 with an input system nozzle 8 gate 9, the last being made of magnetostrictive material, the coil 10, the magnetizing device 11(a permanent magnet), the adjusting screw 12. The output chamber has the nozzle 13, the gate 14, the coil 15, the adjusting screw 17, forming the gap S2.. The housing of the apparatus is provided by the chamber 18 of the pressure pickup 25, the chamber 18 being connected with the third input of the control unit 24, whose first and second inputs are connected respectively with the coils 10, 15 of the input and output valves of the booster chamber 7. EFFECT: enhanced accuracy of gas pressure stabilization. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к пневматическим устройствам стабилизации давления газа (воздуха) для пневматических измерительных приборов. The invention relates to mechanical engineering, in particular to pneumatic devices for stabilizing the pressure of gas (air) for pneumatic measuring devices.

Известно устройство для стабилизации давления [1] содержащее корпус, разделенный мембраной на две камеры, в первой из которых установлена связанная с мембраной пружина задания, а вторая соединена с входным и выходным патрубками через регулирующий орган, затвор которого выполнен на первом конце штока. Повышение точности и упрощение устройства достигнуто тем, что во второй камере установлен постоянный магнит, мембрана имеет жесткий центр из магнитомягкого материала, шток установлен в первой камере, а его второй конец связан с закрепленным на корпусе средством переключения регулирующего органа, при этом на первом конце штока выполнена заслонка, образующая с входным патрубком элемент сопло-заслонка. Использование эффекта изменения силы притяжения магнита в зависимости от расстояния до притягиваемого объекта позволяет объединить усилительную и выходную камеры устройства. A device for pressure stabilization [1] is known, comprising a housing divided by a membrane into two chambers, the first of which has a task spring connected to the membrane, and the second is connected to the inlet and outlet nozzles through a regulating body, the shutter of which is made at the first end of the rod. Improving the accuracy and simplification of the device is achieved by the fact that a permanent magnet is installed in the second chamber, the membrane has a rigid center of soft magnetic material, the rod is installed in the first chamber, and its second end is connected to the regulating organ switching means fixed to the housing, while at the first end of the rod a shutter is made, forming a nozzle-shutter element with an inlet pipe. Using the effect of changing the magnet's attractive force depending on the distance to the attracted object allows you to combine the amplification and output chambers of the device.

Однако такое объединение в случае малой величины входного зазора приводит к сильному влиянию постоянного магнита на чувствительность стабилизатора, что значительно затрудняет выставление оптимальных эксплуатационных величин: зазоров, расстояний между действующими элементами схемы, а главное обеспечить их оптимальное силовое взаимодействие. Этот фактор особенно нежелателен при изготовлении и отладке большой партии устройств. However, such a combination in the case of a small value of the input gap leads to a strong influence of the permanent magnet on the sensitivity of the stabilizer, which makes it difficult to set the optimal operational values: the gaps, the distances between the active elements of the circuit, and most importantly to ensure their optimal force interaction. This factor is especially undesirable in the manufacture and debugging of a large batch of devices.

Известно также устройство для стабилизации давления [2] принятое за прототип изобретения и содержащее корпус, входную камеру с входным патрубком, выходную камеру с выходным патрубком, регулирующий клапан, соединенный с подпружиненным элементом при помощи штока, усилительную камеру с постоянным магнитом, подвижный якорь которого через шток связан с чувствительным элементом. В этой схеме значительно проще достигается повышение чувствительности, так как положение магнита более определенно. There is also known a device for stabilizing pressure [2] adopted as a prototype of the invention and comprising a housing, an inlet chamber with an inlet nozzle, an outlet chamber with an outlet nozzle, a control valve connected to the spring-loaded element by means of a rod, an amplification chamber with a permanent magnet, the movable armature of which the stem is connected to the sensing element. In this scheme, an increase in sensitivity is much simpler, since the position of the magnet is more specific.

Однако поскольку в схеме устройства не используется эффект дросселирования проходных отверстий, особенно во входном патрубке, обеспечение чувствительности из-за наложения ограничения по характеристикам пружинно-магнитной системы становится труднодостигаемым вследствие отсутствия возможности регулирования зазора в выходном патрубке, что, в конечном итоге, негативно влияет на точность стабилизации давления. However, since the device’s scheme does not use the effect of throttling the passage openings, especially in the inlet pipe, ensuring sensitivity due to restrictions on the characteristics of the spring-magnetic system becomes difficult to achieve due to the inability to control the gap in the outlet pipe, which ultimately affects accuracy of pressure stabilization.

Целью изобретения является повышение чувствительности устройства. The aim of the invention is to increase the sensitivity of the device.

Цель достигается за счет того, что в устройстве, содержащем корпус, входную камеру с входным патрубком, выходную камеру с выходным патрубком, регулирующий клапан, соединенный с чувствительным элементом при помощи штока, усилительную камеру с постоянным магнитом, согласно изобретению магнит установлен на заслонках входного и выходного клапанов усилительной камеры, выполненных из магнитострикционного материала и несущих на себе управляющие катушки, связанные с первым и вторым входами блока управления, к третьему входу которого подсоединен датчик давления. The goal is achieved due to the fact that in a device comprising a housing, an inlet chamber with an inlet pipe, an outlet chamber with an outlet pipe, a control valve connected to the sensing element by means of a rod, an amplification chamber with a permanent magnet, according to the invention, the magnet is mounted on the inlet flaps and output valves of the amplification chamber made of magnetostrictive material and bearing control coils associated with the first and second inputs of the control unit, to the third input of which are connected ene pressure sensor.

На чертеже представлено заявляемое устройство. The drawing shows the inventive device.

Оно состоит из входной камеры 1, входного клапана, состоящего из заслонки 2 и сопла 3, выходной камеры 4 с диафрагмой 5, соединенной штоком 6 с заслонкой 2, усилительной камеры 7, включающей в себя входную систему сопло-заслонка, состоящую из сопла 8, заслонки 9, выполненной из магнитострикционного материала, катушки 10, подмагничивающего устройства 11 (постоянный магнит или катушка), регулировочного винта 12, перемещающего заслонку 9 при первоначальной регулировке и установке зазора S1. Выходная система сопло-заслонка усилительной камеры выполнена аналогично входной системе и состоит из тех же функциональных элементов: сопла 13, заслонки 14, катушки 15, подмагничивающего устройства 16, регулировочного винта 17, составляющих зазор S2. Камера 18 датчика давления соединена с выходным патрубком 19 патрубком 20. Входной патрубок 21 подает давление во входную камеру 1 по патрубку 22 и к соплу 8 усилительной камеры по патрубку 23. Блок 24 управления соединен электрически с датчиком 25 давления и катушками 10 и 15. Заслонки 9 и 14 при регулировках перемещаются в направляющих 26 и 27 соответственно корпуса 28. Заслонки 9 и 14 элементов сопло-заслонка представляют собой стержни из магнитострикционного материала и под действием магнитных полей устройств 11 и 16 принимают определенную длину. Катушки 10 и 15 во включенном от блока 24 управления состоянии изменяют длину стержней заслонок 9 и 14, изменяя тем самым величину зазоров S1 и S2. Регулировочные винты 12 и 17 служат для первоначальной установки зазоров S1 и S2 в устройстве.It consists of an inlet chamber 1, an inlet valve, consisting of a shutter 2 and a nozzle 3, an outlet chamber 4 with a diaphragm 5 connected by a rod 6 to the shutter 2, an amplification chamber 7 including an inlet nozzle-shutter system consisting of a nozzle 8, a shutter 9 made of magnetostrictive material, a coil 10, a magnetizing device 11 (permanent magnet or coil), an adjusting screw 12 that moves the shutter 9 during the initial adjustment and installation of the gap S 1 . The output nozzle-damper system of the amplification chamber is similar to the input system and consists of the same functional elements: nozzle 13, shutter 14, coil 15, magnetizing device 16, adjusting screw 17 making up the gap S 2 . The pressure sensor chamber 18 is connected to the outlet pipe 19 by a pipe 20. The inlet pipe 21 supplies pressure to the inlet chamber 1 through the pipe 22 and to the nozzle 8 of the amplification chamber through the pipe 23. The control unit 24 is electrically connected to the pressure sensor 25 and the coils 10 and 15. Damper 9 and 14 during adjustments move in the guides 26 and 27 of the housing 28, respectively. The dampers 9 and 14 of the nozzle-throttle elements are rods of magnetostrictive material and take a certain length under the action of magnetic fields of devices 11 and 16. The coils 10 and 15, when turned on from the control unit 24, change the length of the rods of the shutters 9 and 14, thereby changing the size of the gaps S 1 and S 2 . The adjusting screws 12 and 17 serve for the initial installation of the gaps S 1 and S 2 in the device.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В исходном состоянии зазоры S1 и S2 определяются длиной стержней заслонок, находящихся под действием только магнитного поля устройств подмагничивания (постоянных магнитов 11 и 16), и равны соответственно S и S. Под действием магнитного поля катушек 10 и 15, совпадающего по направлению с магнитным полем устройств подмагничивания, возникает максимальное суммарное магнитное поле, которое вызывает максимальное укорочение заслонок 9 и 14, а значит, и максимальное значение зазоров S1max и S2max. Под действием магнитного поля катушек, противоположных по направлению магнитному полю устройств подмагничивания, разностное магнитное поле вызывает удлинение стержней заслонок и уменьшение зазоров до значений S1min и S2min, близких к нулю.In the initial state, the gaps S 1 and S 2 are determined by the length of the shutter rods, which are under the action of only the magnetic field of the magnetization devices (permanent magnets 11 and 16), and are equal to S 1n and S 2n, respectively. Under the action of the magnetic field of the coils 10 and 15, which coincides in direction with the magnetic field of the magnetization devices, the maximum total magnetic field arises, which causes the maximum shortening of the shutters 9 and 14, and therefore the maximum value of the gaps S 1max and S 2max . Under the action of the magnetic field of the coils opposite in the direction of the magnetic field of the magnetization devices, the differential magnetic field causes an extension of the shutter rods and a decrease in the gaps to S 1min and S 2min close to zero.

Газ от источника питания по патрубку 21 поступает во входную камеру 1 по патрубку 22 и усилительную камеру 7 по патрубку 23. Проходя через зазоры S и S в камеру 18 датчика 25 давления, он вызывает срабатывание последнего, в результате чего блок 24 управления подает ток определенного направления и силы на катушки 10 и 15, вызывая тем самым изменение зазоров S1 и S2. Изменение зазоров вызывает резкое изменение давления в усилительной камере, при этом диафрагма 5 через шток 6 изменяет положение заслонки 2 относительно сопла 3 во входной камере, регулируя тем самым давление в выходной камере 4 и патрубке 19 до установленного датчиком 25 значения.Gas from the power source through the pipe 21 enters the inlet chamber 1 through the pipe 22 and the amplification chamber 7 through the pipe 23. Passing through the gaps S 1n and S 2n into the chamber 18 of the pressure sensor 25, it triggers the latter, as a result of which the control unit 24 delivers current of a certain direction and force to the coils 10 and 15, thereby causing a change in the gaps S 1 and S 2 . Changing the gaps causes a sharp change in pressure in the amplification chamber, while the diaphragm 5 through the rod 6 changes the position of the shutter 2 relative to the nozzle 3 in the inlet chamber, thereby adjusting the pressure in the outlet chamber 4 and the pipe 19 to a value set by the sensor 25.

В основе работы устройства использована зависимость
h

Figure 00000002
где h давление в усилительной камере;
Н давление на входе усилительной камеры;
F1 и F2 площади проходного сечения зазоров S1 и S2, согласно которой одновременное изменение обоих зазоров вызывает более резкое падение давления в измерительной камере, а значит, и более быстрое восстановление давления на входе.The device is based on the dependence
h
Figure 00000002
where h is the pressure in the amplification chamber;
N pressure at the inlet of the amplification chamber;
F 1 and F 2 are the passage cross-sectional areas of the gaps S 1 and S 2 , according to which a simultaneous change in both gaps causes a sharper pressure drop in the measuring chamber, and hence a faster restoration of the inlet pressure.

Устройство находится в двух режимах работы. The device is in two modes of operation.

Давление в выходной камере больше уровня, установленного датчиком 25. По его сигналу блок управления подает электрический сигнал необходимой полярности и силы на катушки 10 и 15, в результате чего возникающие суммарные и разностные магнитные поля устанавливают зазоры S1S1min ≃ 0 и S2 S2max. Давление в усилительной камере резко падает, диафрагма 5 поднимается, клапан 2 закрывается и давление в выходной камере 4 падает до значения, установленного датчиком 25.The pressure in the output chamber is greater than the level set by the sensor 25. By its signal, the control unit supplies an electric signal of the required polarity and force to the coils 10 and 15, as a result of which the resulting total and difference magnetic fields set the gaps S 1 S 1min ≃ 0 and S 2 S 2max . The pressure in the amplifier chamber drops sharply, the diaphragm 5 rises, the valve 2 closes and the pressure in the output chamber 4 drops to the value set by the sensor 25.

Давление на выходе меньше уровня, установленного датчиком 25. В этом случае блок управления закрывает зазор S2S2min ≃ 0 и открывает зазор S1 S1max, давление в усилительной камере поднимается, клапан 2 открывается и давление на выходе возвращается к заданному значению.The outlet pressure is less than the level set by the sensor 25. In this case, the control unit closes the gap S 2 S 2min ≃ 0 and opens the gap S 1 S 1max , the pressure in the amplifier chamber rises, valve 2 opens and the outlet pressure returns to the set value.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА, содержащее корпус с входным и выходным патрубками и с входной и выходной камерами, между которыми установлен регулирующий клапан, соединенный черех шток с чувствительным элементом, образующим с корпусом камеру управления, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности регулятора, в нем установлены датчик выходного давления и блок управления, камера управления соединена с входным и выходным патрубками соответственно через первый и второй переменные дроссели, заслонки которых установлены на стержнях из магнитострикционного материала, являющихся сердечниками электромагнитов, катушки которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управления, вход которого соединен с датчиком выходного давления. DEVICE FOR STABILIZING GAS PRESSURE, comprising a housing with inlet and outlet nozzles and inlet and outlet chambers, between which a control valve is installed, connected through the stem with a sensing element forming a control chamber with the housing, characterized in that, in order to increase the sensitivity of the regulator, an output pressure sensor and a control unit are installed in it, the control chamber is connected to the inlet and outlet nozzles, respectively, through the first and second variable chokes, the valves of which are installed are mounted on rods of magnetostrictive material, which are the cores of electromagnets, the coils of which are connected respectively to the first and second outputs of the control unit, the input of which is connected to the output pressure sensor.
SU4683267 1989-02-15 1989-02-15 Apparatus for stabilizing gas pressure RU2046394C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4683267 RU2046394C1 (en) 1989-02-15 1989-02-15 Apparatus for stabilizing gas pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4683267 RU2046394C1 (en) 1989-02-15 1989-02-15 Apparatus for stabilizing gas pressure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2046394C1 true RU2046394C1 (en) 1995-10-20

Family

ID=21443776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4683267 RU2046394C1 (en) 1989-02-15 1989-02-15 Apparatus for stabilizing gas pressure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2046394C1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1211706, кл. G 05D 16/06, 1983. *
2. Авторское свидетельство СССР N 346713, кл. G 05D 16/10, 1970. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0938695B1 (en) Current to pressure converter
US4463332A (en) Adjustable, rectilinear motion proportional solenoid
US4243899A (en) Linear motor with ring magnet and non-magnetizable end caps
US3861643A (en) Saturating magnetic control valve
US3598138A (en) Pressure controller
ES533528A0 (en) IMPROVEMENTS INTRODUCED IN AN ELECTROMAGNETIC VALVE ARRANGEMENT
JPS60157576A (en) Electric control pressure transducing valve
US4352085A (en) Pressure transducer
CA2145311A1 (en) Low friction solenoid actuator and valve
KR950002534B1 (en) Solenoid vlave
US6111741A (en) Motion recognition process, in particular for regulating the impact speed of an armature on an electromagnetic actuator, and actuator for carrying out the process
US4855659A (en) Electropneumatic position regulator
US4835503A (en) Linear proportional solenoid
US3401711A (en) Single receiver port jet displacement servovalve
US2742916A (en) Measuring and controlling apparatus
RU2046394C1 (en) Apparatus for stabilizing gas pressure
US4254395A (en) Electromechanical force converter for measuring gas pressure
US2780230A (en) Pneumatic control apparatus with follow-up
US4554938A (en) Device for converting electric signals into pneumatic signals
US4544129A (en) Direct-acting servo valve
US5473298A (en) Torque motor
US4480202A (en) Magnetic linear drive
SE9401661D0 (en) Control valve
GB2064720A (en) Solenoid operated fluid pressure control valve
EP0409664B1 (en) Pressure regulators and valve actuators therefor