SU1121653A1

SU1121653A1 - Device for adjusting consumption

Info

Publication number: SU1121653A1
Application number: SU823530655A
Authority: SU
Inventors: Леонид Павлович Старобахин; Юрий Леонидович Эмке; Александр Владимирович Кулаков
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6707
Priority date: 1982-12-27
Filing date: 1982-12-27
Publication date: 1984-10-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РБГУЖРОВАНИЯ РАСХОДА, содержащее корпус с входным и выходным патрубками с размещенньм в нем чувствительным элементом, образующим в ксфпусе две камеры и св занным с запорным регулирующим органом, и схему регулировани расхода, отличающеес тем, что, с целью упрощени конструкции устройства и повышени точности, чувствительный элемент выполнен в виде сильфона, заполненного термочувствительной средой, в котором установлен термопреобразователь , а схема регулировани выполнена в виде электрического моста, плечи которого образованы термопреобразователем , переменным и посто нным резисторами и коплекторно-эмиттерным переходом транзистора, база которого соединена с выходом компаратора , первый вход которого подключен к точке соединени переменного и посто нного резисторов, а второй г к точке соединени эмиттера транзистора и одного из выводов термопреоб (О разовател , причем в одну из диагоналей электрического моста включен источник питани .A CIRCUIT FOR CONSTRUCTING A FLOW, comprising a housing with inlet and outlet connections with a sensing element placed in it, forming two chambers in the hatch, connected to a shut-off regulator, and a flow control circuit characterized in that the design of the device is simplified and the accuracy is improved , the sensing element is designed as a bellows filled with a temperature-sensitive medium in which a thermal converter is installed, and the control circuit is made as an electric bridge, the shoulders of a cat They are formed by a thermal converter, variable and fixed resistors and a commutator-emitter junction of the transistor, the base of which is connected to the output of the comparator, the first input of which is connected to the junction point of the variable and fixed resistors, and the second g to the junction point of the emitter of the transistor and one of the terminals of the thermal interface ( About the developer, and the power supply is included in one of the diagonals of the electric bridge.

Description

о елabout ate

00 Изобретение предназначено дл автоматического регулировани расхода потока и может быть использовано дл поддержани заданного расхода посто нным, Известен вентиль, содержащий запорный орган в виле поршн . Корпус вентил содержит входной и выход ной патрубки. Общий объем вентил разделен на две камеры, одна из которых (пневматическа ) сообщаетс с сильфоном, закрепленным с одной стороны на поршне, А с другой - на разделительной перегородке, и с магистралью подачи газа, с помощью которого осуществл етс контроль положени поршн , т.е. запирание (отпирание ) . Регулирование потока осуществл ют путем изменени давлени в пневматической камере. Если при одно и том же давлении газа в пневматической камере происходит изменение расхода рабочей среды (например газового потока), т.е. измен етс величина зазора между заборным органом ( поршнем) и корпусом, то путем изменени давлени газа в пневматической камере измен ют величину этого зазора до заданного f 1 J. Недостатком вентил вл етс низка точность в работе, обусловленна тем, что расход потока не стабилизирован и любое изменение давлени вызывает существенные изменени расхода . При заданном давлении газа в пневматичекой камере должен подпер живатьс и заданный расход. Но поскольку давление рабочей среды в другой камере может независимо измен тьс , то и расход ее становитс нестабильным, что вли ет на точность работы устройства. Кроме того, изве стное устройство практически дистанционно неуправл емоi так как дл управлени работой устройства необходимо иметь пневматическую линию и осуществл ть манометрический (по давлению) контроль. Это также усложн ет конструкцию устройства, увеличивает его инерционность, ограничивает возмозкность управлени ра ботой устройства на больших рассто ни х . Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл регулировани расхода потока, содержащее кор пус, внутри которого размещен чувствительный элемент, раздел ющий объем на две полости - камеры. В первую камеру запускают регулируемую среду (поток). Втора камера соединена с первой посредством делител давлени , вследствие чего давление в первой камере вл етс функцией давлени в первичной цепи. С чувствительным элементом соединен запорньй орган, контрапирукиций соединение между верхней по потоку частью вторичной цепи и второй камерой. Запорный орган перемещаетс между первым, п ложением, в котором поток через камеру блокируетс , и вторым положением , в котором поток через камеру модулируетс и регулируетс . В кор-лусе имеютс входной и выходной патрубки . Расход рабочей среды зависит от зазора мезщу запорным органом и корпусом, которьй измен етс при изменении входного давлени В известном устройстве расход потока посто нен ,, так как давление во второй камере воздействует на давление в первой камере, т.е. имеетс возможность регулировани расхода потока в заданном интервале, контролиру давление в первой камере, и в то же врем обеспечиваетс стабильное значение расхода потока вне зависимости от изменени входного давлени за счет введени обратной св зи по давлению 22. Недостатком известного устройства вл етс сложность его конструкции , обусловленна наличием дополнительного делител давлени , пневматической системы управлени . Кроме того, невозможно дистанционное управление электрическим сигналом, так как дл управлени работой устройства необходимо иметь пневматическую линию и осуществл ть манометрический (по давлению) контроль, что усложн ет управление, увеличивает инерционность за счет малой скорости изменени пневмосигнала, существенно ограничивает рассто ние дистанционного управлени . Цель изобретени - упрощение конструкции , обеспечение возможности дистанционного управлени электрическим сигналом с одновременной стабилизацией давлени , повышение точности регулировани . Поставленна цель достигаетс тем, что в уетройстве дл регулировани расхода, содержащем корпус с 3 входным и выходным патрубками с раз мещенным в нем чувствительным элеме том, образующим в корпусе две камер и св занным с регулирующим органом, и схему регулировани расхода, чувствительный элемент выполнен в виде сильфона, заполненного термочувстви тельной средой, в котором установлен термопреобразователь, а схема регулировани выполнена в виде элек рйческого моста, плечи которого образованы термопреобразователем, переменным и посто нным резисторами и.коллекторно-змиттерным переходом транзистора, база которого соедине .на с выходом компаратора, первый вход которого подключен к точке соединени переменного и посто нного резисторов, а второй - к точке соединени эмиттера транзистора и одного из выводов термопреобразовател , причем в одну из диагоналей электрического моста включен источник питани . Электрическа схема значительно надежнее и проще в исполнении, имее меньшие габариты и материалоемкость по сравнению с пневматической, позвол ет осуществл ть дистанционное управление работой устройства. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства дл регули ровани расхода. Устройство содержит схему регули ровани , котора выполнена в вцпе электрического моста. Одно плечо этого моста образовано транзистором 1, второе - переменным 2, а третье посто нным 3 резисторами. База тран зистора 1 соединена с выходом компаратора 4, первый вход которого подключен к точке соединени переме ного 2 и посто нного 3 резисторов. В одну из диагоналей моста подключен источник 5 питани . Кроме того, устройство содержит корпус 6, в котором вьролнены входной 7 и выходной 8 патрубки. В корпусе 6 размеще чувствительный элемент 9, выполненный в виде сильфона, образующего две камеры. Внутри камеры-первой . сильфона 9 размещены термочувствительна жидкость 10 и термопреобразователь 11, вл ющийс четвертым плечом моста. Со стороны выходного патрубка 8 к чувствительному элемен ту 9 .прикреплен регулирующий орган 12. Втора камера с одной стороны 534 ограничена корпусом 6, а с другой чувствительным элементом 9. Предлагаемое устройство работает следуюп(им образом. В исходном положении регулирующий орган 12 закрьгоает выходной патрубок 8 (плотно прилегает к корпусу 6). После включени источника 5 питани переменным резистором 2 задаетс необходимое значение расхода потока, определ емое давлением в первой камере , которое, в свою очередь, св зано с давлением паров жидкости 10, однозначно св занным с температурой последней. Температура жидкости 10 контролируетс и задаетс термопреобразователем 11, температура которого поддерживаетс за счет изменени сопротивлени транзистора 1, управл емого компаратором 4. Термопреобразователь 11 по функции совмещен с нагревателем и нагреваетс до температуры , определ емой положением движка резистора 2. Баланс моста поддерживаетс за счет изменени сопротивлени транзистора 1, управл емого компаратором 4, т.е. выполн етс функци стабилизации заданного значени температуры термопреобразовател 11, а следовательноJ и температуры жидкости 10. Давление паров жидкости 10 также возрастает и воздействует на термочувствительный элемент 9, который измен ет положение регулирующего органа 12. Расход потока соответствует заданному переменным резистором 2. Изменение входного давлени вызывает изменение положени регулирук цего органа 12 вследствие того, что давление прикладываетс к чувствительному элементу 9, что измен ет зазор, а следовательно , и расход потока. Изменение положени резистора 2 или внешней температуры вызывает изменение сопротивлени термопреобразовател 11 и нарушение баланса моста, т.е. по вление напр жени между входами. Компаратор 4 управл ет сопротивлением транзистора 1 до выполнени нулевой разности напр жени между входами компаратора 4. Таким образом осуществл етс стабилизаци давлени в первой камере, которое уравновешиваетс давлением во второй камере, прикладываемым к сильфону 9 Извинение расхода газа стабилизируетс за счет изменени положени регулирующего органа 12, положение которого определ етс сильфоном 9. Таким образом, осуществл етс дистанционное управление расходом газа путем изменени сопротивлени переменного резистора 2 в6 второй камере и его стабилизаци . Отключение00 The invention is intended to automatically control the flow rate and can be used to maintain a predetermined flow rate constant. A valve containing a stop member in a piston rod is known. The valve body contains an inlet and an outlet. The total volume of the valve is divided into two chambers, one of which (pneumatically) communicates with the bellows attached to the piston on one side, and on the dividing partition on the other, and to the gas supply line through which the position of the piston is monitored, t. e. locking (unlocking). Flow control is performed by varying the pressure in the pneumatic chamber. If at the same gas pressure in the pneumatic chamber there is a change in the flow rate of the working medium (for example, the gas flow), i.e. the size of the gap between the intake body (piston) and the housing changes, then by changing the pressure of the gas in the pneumatic chamber, the value of this gap is changed to a given f 1 J. The disadvantage of the valve is the low accuracy due to the fact that the flow rate is not stabilized and any change in pressure causes a significant change in flow. At a given gas pressure in the pneumatic chamber, the predetermined flow rate must be supported. But since the pressure of the working medium in the other chamber can vary independently, its flow rate becomes unstable, which affects the accuracy of the device. In addition, the well-known device is practically remotely uncontrollable because in order to control the operation of the device it is necessary to have a pneumatic line and to carry out a manometric (pressure) control. This also complicates the design of the device, increases its inertia, limits the ability to control the operation of the device over long distances. Closest to the present invention is a device for controlling the flow rate, comprising a shell, inside which a sensing element is placed, dividing the volume into two cavities — chambers. In the first camera launch an adjustable environment (flow). The second chamber is connected to the first through a pressure divider, so that the pressure in the first chamber is a function of the pressure in the primary circuit. The sensing element is connected to the stop organ, which is the counterpart of the connection between the upstream part of the secondary circuit and the second chamber. The locking member is moved between the first position, in which the flow through the chamber is blocked, and the second position, in which the flow through the chamber is modulated and regulated. There are inlet and outlet nozzles in the shell. The flow rate of the working medium depends on the gap between the valve and the valve body, which varies with the input pressure. In the known device, the flow rate is constant, since the pressure in the second chamber affects the pressure in the first chamber, i.e. it is possible to control the flow rate in a predetermined interval, controlling the pressure in the first chamber, and at the same time ensuring a stable value of the flow rate regardless of the input pressure change due to the introduction of pressure feedback 22. A disadvantage of the known device is the complexity of its design, due to the presence of an additional pressure divider, pneumatic control system. In addition, the remote control of the electric signal is impossible, since to control the operation of the device, it is necessary to have a pneumatic line and perform pressure gauge control, which complicates the control, increases the inertia due to the low rate of change of the pneumatic signal, significantly limits the distance of the remote control. The purpose of the invention is to simplify the design, provide the possibility of remote control of the electrical signal while simultaneously stabilizing the pressure, and improving the control accuracy. The goal is achieved by the fact that in the device for flow control, comprising a housing with 3 inlet and outlet pipes with a sensitive element disposed therein, forming two chambers in the housing and connected to the regulator, and a flow control circuit, the sensing element is made bellows filled with a temperature-sensitive medium in which a thermal converter is installed, and the control circuit is made in the form of an electric bridge, whose arms are formed by a thermal converter, variable and constant these resistors and the collector-zmitter junction of the transistor, the base of which is connected to the output of the comparator, the first input of which is connected to the connection point of the variable and constant resistors, and the second to the connection point of the emitter of the transistor and one of the terminals of the thermal converter. diagonals of the electric bridge included a power source. The electrical circuit is much more reliable and simpler in execution, having smaller dimensions and material consumption compared with pneumatic, allows for remote control of the operation of the device. The drawing shows the scheme of the proposed device for flow control. The device contains a control circuit, which is made in the VTSE electric bridge. One arm of this bridge is formed by transistor 1, the second by variable 2, and the third by constant 3 resistors. The base of the transistor 1 is connected to the output of the comparator 4, the first input of which is connected to the connection point of the variable 2 and constant 3 resistors. A power supply 5 is connected to one of the bridge diagonals. In addition, the device includes a housing 6, in which the inlet 7 and outlet 8 nozzles are provided. In the housing 6 is placed a sensitive element 9, made in the form of a bellows, forming two cameras. Inside the camera is the first. the bellows 9 is placed thermosensitive fluid 10 and thermocouple 11, which is the fourth shoulder of the bridge. The regulator 12 is attached to the sensitive element 9 on the side of the outlet nozzle 8. The second chamber 534 is bounded on the one side by the housing 6, and on the other by the sensitive element 9. The proposed device works as follows (in the original position the regulator 12 closes the outlet 8 (tight to the housing 6). After turning on the power supply 5, the variable resistor 2 sets the required flow rate, determined by the pressure in the first chamber, which, in turn, is related to the vapor pressure the fluid 10 is uniquely related to the temperature of the latter. The temperature of the fluid 10 is controlled and set by a thermocouple 11, the temperature of which is maintained by varying the resistance of the transistor 1 controlled by the comparator 4. The thermoconverter 11 is functionally combined with the heater and is heated to the temperature determined by the slider position the resistor 2. The bridge balance is maintained by varying the resistance of the transistor 1 controlled by the comparator 4, i.e. the function of stabilizing the setpoint temperature of the thermoconverter 11, and thereforeJ and the temperature of the fluid 10, is performed. The vapor pressure of the fluid 10 also increases and affects the temperature-sensitive element 9, which changes the position of the regulator 12. The flow rate corresponds to the predetermined variable resistor 2. The change in the input pressure causes a change in the position of the regulating organ 12 due to the fact that pressure is applied to the sensing element 9, which changes the gap and, consequently, changes stream course. A change in the position of the resistor 2 or an external temperature causes a change in the resistance of the thermal converter 11 and the imbalance of the bridge, i.e. voltage between inputs. The comparator 4 controls the resistance of the transistor 1 to achieve a zero voltage difference between the inputs of the comparator 4. Thus, the pressure in the first chamber is stabilized, which is balanced by the pressure in the second chamber applied to the bellows 9. The gas flow rate apology is stabilized by changing the position of the regulator 12 whose position is determined by the bellows 9. Thus, the gas flow is controlled remotely by changing the resistance of the variable resistor 2 in 6 second camera and its stabilization. Disconnect

11216531121653

источника 5 питани осуществл етс полное запирание устройства.power supply 5 is the complete locking of the device.

Предлаг аемое устройство обладает меньшей инерционностью по сравнению 5 с пнёвмосистемой, что при упрощении конструкции позвол ет повысить точность регулировани The proposed device has a lower inertia compared to 5 with the power system, which, while simplifying the design, allows for improved control accuracy.

//

вat

Claims

DEVICE FOR REGULATING COSTS, comprising a housing with inlet and outlet nozzles with a sensing element placed therein, forming two chambers in the housing and connected with a locking regulating body, and a flow control circuit, characterized in that, in order to simplify the design of the device and improve accuracy , the sensing element is made in the form of a bellows filled with a thermosensitive medium in which the thermal converter is installed, and the control circuit is made in the form of an electric bridge, the shoulders of which formed by a thermal converter, variable and constant resistors and a transistor-emitter junction, the base of which is connected to the output of the comparator, the first input of which is connected to the junction point of the variable and constant resistors, and the second to the junction point of the transistor emitter and one of the terminals of the thermocouple, diagonals of an electric bridge powered source.