SU1603350A1

SU1603350A1 - Способ регулировани давлени газа и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1603350A1
Application number: SU884357930A
Authority: SU
Inventors: Евгений Николаевич Иванов; Александр Александрович Щавелев
Original assignee: Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1988-01-04
Filing date: 1988-01-04
Publication date: 1990-10-30

Abstract

Изобретение относитс к автоматике в приборостроении и может примен тьс в агрегатах различного назначени , в которых в зависимости от условий работы необходимо либо поддерживать посто нное давление газа, либо измен ть это давление на заданную величину. Цель изобретени - повышение точности регулировани . Способ регулировани давлени газа заключаетс в создании газовой вибропленки между двум поверхност ми и изменении угла наклона этих поверхностей друг к другу. При этом сохран ют посто нным коэффициент подсасывани за счет изменени частоты колебаний. Устройство дл реализации этого способа содержит установленный в корпусе 1 пьезокерамический преобразовтель 2, соединенный обратной электрической св зью с датчиком давлени . Устройство снабжено опорным элементом 3, установленным в корпусе 1 с возможностью поворота относительно преобразовател 2. Опорный элемент 3 может быть установлен с возможностью перемещени по нормали к своей рабочей поверхности. Изобретени позвол ют повысить точность регулировани за счет создани многопараметрической подстройки. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

VU2.J

.31603350

Изобретение относитс к автоматике и. может Примен тьс в агрегатах различного назначени , в которых в зависимости от услоёий работы необходимо либо поддерживать посто нное давление газа, либо измен ть это давление на заданную величину,

Цель изобретени - повьтение точности-регулировани .

Способ регулировани давлени газа заключаетс в том, что измен ют расход газа, проход щего между двум , рабочими поверхност ми, путем созда10

ватель 2 может быть выполнен в виде пластинчатого (фиго1), дискового (фиг.2 ) или цилиндрического (фиГсЗ) пьезокерамического элемента, имеющего на поверхност х -электроды дл соединени с генератором электрических сигналово .Дл увеличени амплиту ды колебаний пьзокерамический преобразователь 2 может быть снабжен механическим виброусилителем Гне пок.а- зан. Опорный элемент 3 установлен в корпусе 1 с возможностью перемещени в направлении по нормали к своей рани вйбропленки между рабочими поверх- з бочей поверхности ност ми изменением частоты и ампли- Устройство дп реализации способа туды колебаний одной из рабочих по- регулировани давлени газа работает верхностей, а также в том, что измен ют угол наклона одной из рабочих по

верхностей и частоту колебаний другой рабочей поверхности с обеспечением сохранени посто нным коэффициента подсасывани ,.

На фиг Л представлено устройство дп реализации способа, общий вид; на фиг о. 2 - вариант устройства, га- зова вибропленка создаетс межлу двум дисковыми элементами; на фиг.З - то же, газова вибропленка создаетс между двум цилиндрическими опорными поверхност ми; на фиг 4 - графические зависимости коэффициентов подсасывани и уплотнени от угла наклона опорнь1х поверхностей друг к дру-. . ГУ; на фиг 5 графические зависимости газового потока от перепада , давлени при различных углах наклона между опорными поверхност ми; на фиг. 6 - графические зависимости газового потока от перепада давлений при различных величинах зазоров между опорными поверхност ми и различных амплитудах колебаний пьезчэке- рамического преобразовател

Устройство дл реализации способа регулировани давлени газа содержит установленный в корпусе 1 исполни- . тельный механизм 2, соединенный обратной электрической св зью с датчиком , давлени (не показан). Регул тор снабжен опорным элементом 3, размещенным в корпусе 1 с возможностью поворота относительно исполнительного механизма 2,

Исполнительный механизм 2 выполнен в виде пьезокерамического преоб- разователЯр соединенного с генерато- ром электрических, сигналов (не пока- зан). Пьезокерамический преобразо20

следующим образом.

Газ от источника подаетс на вход

регул тора с давлением, равным Р. Одновременно на электроды пьезокерамического преобразовател 2 от генератора электрических сигналов подаетс напр жение, которое вследствие

25 обратного пьезоэффекта преобразуетс в механические колебани пьезокерамического элемента 2, Это приводит к образованию газовой вибропленки между рабочими поверхност ми пьезоке

30 рамического преобразовател 2 и опор ного элемента 3 При этом на выходе из регул тора устанавливаетс давление газа, равное Рцо

Дл малых величин газового потока справедливо соотношение

35

40

- ,

По

(1)

45

50

где Q - величина газового потока через рабочий зазор; d - амплитуда колебаний пьезокерамического преобразовател 2;

средний зазор между рабочими поверхност ми опорного элемента 3 .и пьезокерамического преобразовател 2; коэффициент подсасывани ; кожффициент уплотнени ;- UP - относительный перепад давлени , равный

h. Кр - а

(2)

55 Коэффициенты К „ и К могут быть вычис лены по известным формулам или определены по графическим зависимост м;

,(a),d); K(f(ft:),

ватель 2 может быть выполнен в виде пластинчатого (фиго1), дискового (фиг.2 ) или цилиндрического (фиГсЗ) пьезокерамического элемента, имеющего на поверхност х -электроды дл соединени с генератором электрических сигналово .Дл увеличени амплитуды колебаний пьзокерамический преобразователь 2 может быть снабжен механическим виброусилителем Гне пок.а- зан. Опорный элемент 3 установлен в корпусе 1 с возможностью перемещени в направлении по нормали к своей рабочей поверхности Устройство дп реализации способа регулировани давлени газа работает

бочей поверхности Устройство дп реализации способа регулировани давлени газа работает

следующим образом.

Газ от источника подаетс на вход

обратного пьезоэффекта преобразуетс в механические колебани пьезокерамического элемента 2, Это приводит к образованию газовой вибропленки между рабочими поверхност ми пьезокерамического преобразовател 2 и опорного элемента 3 При этом на выходе из регул тора устанавливаетс давление газа, равное Рцо

- ,

По

(1)

h. Кр - а

(2)

55 Коэффициенты К „ и К могут быть вычислены по известным формулам или определены по графическим зависимост м;

,(a),d); K(f(ft:),

где t) частота колебаний пьезокера- мического преобразовател 2; oi - угол между рабочими поверхност ми опорного элемента 3 и пьезокерамическот о преобразовател 2 (фиг,4). Если необходимо подать газ под давлением, равным Рд, то первоначально параметры d,h|j,Cx), oi выбираютс таким образом, чтобы выполн лось усло- вие:ДР 0, если же требуетс давление РМ РО условие выбора параметров имеет вид:

.„ РВО- Рр

иг- р

а

Графические зависимости (Af ) представлены на фиг,5-6 с учетом со- otHOL ieHHK ; (Х - 0,2;

го преобразовател 2 или с помощь изменени рабочего зазора К,,(фиг,6 Это может быть реализовано путем п ремещени опорного элемента 3 в на правлении по нормали к с&оей рабоч поверхности,

Способ и устройство позвол ют п высить точность и плавность регули вани газа.

Формул

и -а

обретени

15

)f.Phf

Y 02 KU

20

ьТ1 о - I о

Регулирование давлени газа осуществл етс следующим образом.

Пусть требуетс повысить давле- ление газа, Увеличим угол с между ра- 25 брчими поверхност ми опорного элемен-, та 3 и пьезокерамического преобразовател 2, тогда уменьщаетс коэффициент уплотнени К | (фиг.4), увеличитс величина J, а следовательно, увеличит- 30 с и перепад давлени &Р фиг,5 , Однако увеличение угла t приводит к vne- личению коэффициента подсасывани Кр

(фиг,4|, что снижает плавность регу- . лировани . Поэтому при увеличении угла уменьшим частоту колебаний пьезокерамического преобразовател 2 ( таким образом, чтобы величина Кр осталась бы посто нной (фиг;4). Изменение частоты колебаний и) приводит к некоторому изменению амплитуды колебаний пьезокерамического преобразовател 2, однако амплитуду колебаний можно сохранить на .посто нном уровне, если изменить напр жение,, подаваемое на электроды пьезокерамического преобразовател 2,

Регулирование давлени газа можно осуществить также с помощью изменени

t, Способ регулировани давлени газа, заключающийс в изменении ра хода газа, проход щего между двум рабочими поверхност ми, отличающийс тем, что, с делью повышени точности регулировани , менение расхода газа осуществл ют путем создани вибропленки между рабочими поверхност м изменением частоты и амплитуды колебаний одн из рабочих поверхностей о

2. Способ по п- 1, отлича щийс тем, что измен ют угол наклона одной из рабочих поверхно и частоту колебаний другой рабоче поверхности с обеспечением сохран ни посто нным коэффициента подса сывани о

3. Устройство дл регул 1рова1ш давлени газа, содержащее установл ный в корпусе исполнителытый меха 1ШЗМ, соединенный обратной электр ческой св зью с датчиком давлени отличающеес тем, что с целью повышени точности, оно с жено опорным элементом, установле ным в корпусе с возможностью пово та относительно исполнительного м ханизма, а сам исполнительный мех низм выполнен в виде пьезокерамич 45 кого преобразовател ,

Чо Устройство по п 3, отли чающеес тем, что опорный элемент установлен с возможностью перемеЕ1ени в направлении по нор35

40

у у I ОП ID i dix/Ti t i - i-i wi- i - i.....--- ..,

амплитуды колебаний d пьезокерамичес- 50 мали к своей рабочей поверхности ,

3350

го преобразовател 2 или с помощью изменени рабочего зазора К,,(фиг,6). Это может быть реализовано путем перемещени опорного элемента 3 в направлении по нормали к с&оей рабочей поверхности,

Способ и устройство позвол ют повысить точность и плавность регулировани газа.

Формул

и -а

обретени

t, Способ регулировани давлени газа, заключающийс в изменении расхода газа, проход щего между двум рабочими поверхност ми, отличающийс тем, что, с делью повышени точности регулировани , изменение расхода газа осуществл ют путем создани вибропленки между рабочими поверхност м изменением частоты и амплитуды колебаний одной из рабочих поверхностей о

2. Способ по п- 1, отличающийс тем, что измен ют угол наклона одной из рабочих поверхностей и частоту колебаний другой рабочей поверхности с обеспечением сохранени посто нным коэффициента подсасывани о

3. Устройство дл регул 1рова1ш давлени газа, содержащее установленный в корпусе исполнителытый меха- 1ШЗМ, соединенный обратной электрической св зью с датчиком давлени , отличающеес тем, что, с целью повышени точности, оно снабжено опорным элементом, установленным в корпусе с возможностью поворота относительно исполнительного механизма , а сам исполнительный механизм выполнен в виде пьезокерамичес- кого преобразовател ,

Чо Устройство по п 3, отличающеес тем, что опорный элемент установлен с возможностью перемеЕ1ени в направлении по нор

..,

мали к своей рабочей поверхности ,

L. Л/

иг. 3 CtJi

ФигЛ

OL

сУ,г:(

hi

Claims

Формула изобретения

1 , Способ регулирования давления газа, заключающийся в изменении расхода газа, проходящего между двумя рабочими поверхностями, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, изменение расхода газа осуществляют путем создания вибропленки между рабочими поверхностями изменением частоты и амплитуды колебаний одной из рабочих поверхностей,
2, Способ по π, 1, отличающийся тем, что изменяют угол наклона одной из рабочих поверхностей и частоту колебаний другой рабочей поверхности с обеспечением сохранения постоянным коэффициента подсасывания , '
3. Устройство для регулирования давления газа, содержащее установленный в корпусе исполнигелытый механизм, соединенный обратной электрической связью с датчиком давления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено опорным элементом, установленным в корпусе с возможностью поворота относительно исполнительного механизма, а сам исполнительный механизм выполнен в виде пьезокерамического преобразователя,
4. Устройство по п, 3, отличающееся тем, что опорный элемент установлен с возможностью перемещения в направлении по нормали к своей рабочей поверхности.

Фиг. 5

Фиг. б