RU2046394C1 - Apparatus for stabilizing gas pressure - Google Patents
Apparatus for stabilizing gas pressure Download PDFInfo
- 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
Links
Abstract
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 S1н и S2н. 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 S1н и S2н 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 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 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)
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) |
-
1989
- 1989-02-15 RU SU4683267 patent/RU2046394C1/en active
Non-Patent Citations (2)
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 |