SU1211706A1 - Device for stabilizing pressure - Google Patents

Description

- i - i

Изобретение относитс  к машиностроению , 6 частности к пневматическим устройствам стабилизации давлени  дл  контрольно-измерительных приборов.The invention relates to mechanical engineering, 6 particularly to pneumatic pressure stabilizing devices for instrumentation.

Цель изобретени  - повьшение точности и упррщеЯие устройства.The purpose of the invention is to increase the accuracy and control device.

На фиг.1 изображена конструктивна  схема предлагаемого устройства, разрез; на фиг.2 - г рафик сил, дейсвующих в стабилизаторе.Figure 1 shows the structural diagram of the device, a section; figure 2 - g Rafik forces acting in the stabilizer.

Устройство содержит корпус 1, разделенный мембраной 2 с жестким центром 3 на две камеры 4 и 5. В первой камере 4 образовано седло 6 и установлен посто нньй магнит 7 с отверстием 8 дл  прохода газа. Шток 9, жестко соединенный с центром 3 мембраны 2, одним концом,содержащим клапан 10, торец которого образует заслонку 11 дросселирзгюще- го элемента сопло-заслонка с седлом 12, расположен в камере 4 корпуса 1. Второй конец штока 9 - хвостовик 13, а также пружина 14 и шайба 15 расположены .во второй камере корпуса 1, Камера 4 входным патрубком 16 с седлом 12 соедин етс  с источником сжатого газа, а выходным патрубком 17 - с потребителем стабилизированного давлени . На корпусе 1 со стороны камеры 5 установлено средство переключени  регулирующего органа в виде гайки 18, а тшсже имеетс  гайка 19, регулирующа  величину выходного рабочего давлени  устройства.The device comprises a housing 1 divided by a membrane 2 with a rigid center 3 into two chambers 4 and 5. In the first chamber 4 a saddle 6 is formed and a permanent magnet 7 is installed with an opening 8 for the passage of gas. The rod 9, rigidly connected to the center 3 of the membrane 2, with one end containing the valve 10, the end of which forms the valve 11 of the throttling element of the nozzle-valve with the saddle 12, is located in the chamber 4 of the housing 1. The second end of the rod 9 is the shank 13, and also the spring 14 and the washer 15 are located in the second chamber of the housing 1, the chamber 4 is connected to the compressed gas source by the inlet pipe 16 with the seat 12, and the outlet pipe 17 with the pressure stabilized consumer. On the housing 1, on the side of the chamber 5, a switch means of the regulator is installed in the form of a nut 18, and also there is a nut 19 regulating the output working pressure of the device.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Газ от источника питани  по патрубку 16 через зазор S образованный заслонкой 11 штока 9 и седлом 12, а также через зазор S, образованный клапаном 10 и седлом 6, поступает в камеру 4, а затем по патрубку 17 выходит из устройства. В зависимости от величины входного давлени  в патрубке 16, расхода газа в патрубке 17, а также от величины зазора S , образованного между торцовыми плоскост ми гаек 18 и 19, стабилизатор давлени  газа находитс  в одном из трех состо ний: в рабочем, в холостом режиме, в выключенном состо нии.Gas from the power source through the pipe 16 through the gap S formed by the valve 11 of the rod 9 and the saddle 12, as well as through the gap S formed by the valve 10 and the saddle 6, enters the chamber 4, and then through the pipe 17 leaves the device. Depending on the magnitude of the inlet pressure in the nozzle 16, the gas flow rate in the nozzle 17, as well as the size of the gap S formed between the face planes of the nuts 18 and 19, the gas pressure regulator is in one of three states: idle in the off state.

в рабочем режиме при, посто нном входном давлении в патрубке 16, при посто нном расходе газа через пат211706 . 2in the operating mode at a constant inlet pressure in the pipe 16, at a constant flow rate of gas through the patent 2111706. 2

рубок 17, а также при величине зазора 84, превьш1ающем величину зазора S,, образованного заслонкой 11 и седлом 12, сила давлени  газа, 5 действующа  на мембрану 2 в камере 4 снизу вверх (по чертежу), уравновешена суммой двух сил (Рд), действующих на мембрану 2 сверху вниз (по чертежу), силой упругости пру10 жины 14 (Fp действующей в камере 5 на жесткий центр 3 мембраны 2, иcuttings 17, as well as when the size of the gap 84 exceeds the size of the gap S ,, formed by the valve 11 and the saddle 12, the pressure force of the gas 5 acting on the membrane 2 in the chamber 4 from the bottom up (according to the drawing) is balanced by the sum of two forces (RD), acting on the membrane 2 from top to bottom (according to the drawing), by the elastic force of the spring 10 (Fp acting in chamber 5 on the rigid center 3 of membrane 2, and

силой магнитного пол  (Е.) посто н f кого магнита 7, прит гивающего вthe strength of the magnetic field (E.) of a constant f magnet 7 attracting into

полости камеры 4 жесткий центр 3cavity chamber 4 hard center 3

15 мембраны 2 ().15 membranes 2 ().

При этом шток 9, жестко соединен- ньй с центром 3 мембраны 2, подн т вверх (по чертежу), зазор Sg, образованный между клапаном 10 и сед20 лом 6,  вл етс  критическим, величина его определ ет рабочее давление в камере 4 и патрубке 17. Результи рующа  сила, провод ща  шток 9 с клапаном 10 в движение, равна нулю.In this case, the rod 9, rigidly connected to the center 3 of the membrane 2, is lifted up (according to the drawing), the gap Sg formed between the valve 10 and the saddle 6 is critical, its size determines the working pressure in the chamber 4 and the socket 17. The resultant driving force that conducts the rod 9 with the valve 10 into motion is zero.

25 При изменении входного д авлени  в патрубке 16 и в камере 4, например, при уменьшении его нарушаетс  равновесие сил, действующих на мембрану 2.В результате этого мембрана 225 When the input pressure changes in the pipe 16 and in the chamber 4, for example, when it decreases, the balance of forces acting on the membrane 2 is disturbed. As a result, the membrane 2

30 и шток 9 перемещаютс  вниз (по чертежу ), зазор Sg увеличиваетс . Увеличение рабочего зазора Sg при30 and the rod 9 moves down (according to the drawing), the gap Sg increases. Increase the working gap Sg when

уменьшении входного давлени  происходит с значительно большей чувствительностью по сравнению с известнымиdecreasing inlet pressure occurs with significantly greater sensitivity than the known

конструкци ми, так как при переме™ щении штока 9 вниз (по чертежу) уменьшаетс  зазор Sj, образованный торцовой поверхностью жесткого центра 3, и рабочей поверхностью магнита 7. При этом сила прит жени  магнитом 7 жесткого центра 3 мембраны 2 возрастает значительно быстрее , вследствие нелинейности характеристики-изменени  магнитной силы F.J от зазора В (фиг.2), чем уменьшаетс  сила упругости F пружины 14. Суммарна  сила Ff, действующа  на мембрану 2 сверху вниз, где Fj.(| не только остаетс  посто нной, но и возрастает, а в известных конструкци х с пружиной - она уменьшаетс . На фиг.2 на плоскости - силы F и Ffl,действующие на мембрану 2 сверху вниз (по чертежу). Дл  срав55 нени  дан график силы упругости F пружины известных устройств. На плоскости FgOS сила давлени  газа Fg, действующа  на мембрану снизу because the movement of the rod 9 down (according to the drawing) reduces the gap Sj formed by the end surface of the hard center 3 and the working surface of the magnet 7. At the same time, the attractive force of the magnet 7 of the rigid center 3 of the membrane 2 increases much faster nonlinearity of the characteristic-change in the magnetic force FJ from the gap B (Fig. 2), which reduces the elastic force F of the spring 14. The total force Ff acting on the membrane 2 from top to bottom, where Fj. (| not only remains constant, but also increases and in known constructions with on the plane, the forces F and Ffl acting on the membrane 2 from top to bottom (according to the drawing). For comparison, a graph of the elastic force F of the spring of known devices is given. On the FgOS plane, the pressure force of the gas Fg acting on bottom membrane

4040

5050

вверх (по чертежу) и проекции еил Fup (according to the drawing) and projections of a chain F

и ). Такимand). So

и (обозначены Г, образом, результирующа  сила, действующа  на мембрану 2 открывает клапан 10 при значительно меньшем изменении давлени  в камере 4, чемand (denoted by F, the resultant force acting on the membrane 2 opens the valve 10 with a much smaller change in pressure in the chamber 4 than

в известных устройствах, Нйстроеч- ное давление восстанавливаетс  со значительно большей точностью. При восстановлении давлени  результи- 10 руюш;а  сила равна нулю. При увеличении входного давлени  в патрубке 16 и в камере 4 мембрана 2 с центром 3 поднимает шток 9 вверх (по чертежу), и клапан 10 перекрывает ts лизатор давлени  газа работает вIn known devices, the adjustment pressure is restored with much greater accuracy. When the pressure is restored, the result is 10 ruush; and the force is zero. With an increase in the inlet pressure in the pipe 16 and in the chamber 4, the membrane 2 with the center 3 raises the rod 9 up (according to the drawing), and the valve 10 closes the ts gas pressure liqueur

При значительном увеличении р хода газа в патрубке 17, что име место при эксплуатации стабилиза ра давлени  газа с контрольно-из рительными приборами (при сн тии контролируемой детали с измерител ной позиции), давление газа в ка ре .4 снижаетс  шток 9 опускаетс  вниз (по чертежу), а критическим сечением становитс  величина заз ра S,, через зазор S газ проход . без дросселировани . При этом стWith a significant increase in the gas flow in the nozzle 17, which occurs during the operation of the stabilization of the gas pressure with the control devices (when the piece to be tested is removed from the measuring position), the gas pressure in the valve .4 decreases the rod 9 and goes down ( according to the drawing), and the critical section is the size of the gap S ,, through the gap S, the gas passage. without throttling. In this article

холостом режиме. Величина зазора определ етс , например по дежур . му положеишо поплавка в индикатор трубке пневматического длиномераidle mode. The size of the gap is determined, for example, by duty. Mu position of the float in the indicator tube pneumatic length gauge

зазор Sg. Чувствительность устройства к повышению давлени  в камере 4, как и в случае понижени  давлени , остаетс  высокой, так как при перемещении штока 9 вверх (по чертежу) зазор Sg увеличиваетс , сила упругости пружины 14 возрастает (как в известных устройствах), но одновременно с этим снижаетс  сила магнитного пол  . При этом суммар- на  сила, действующа  на мембрану 2 сверху вниз (по чертежу) уменьшаетс  (в известных устройствах она возрастает ) .Результирующа  сил а, действующа на мембрану 2,закрывает клапан 10 при значительно меньшем изменении входного давлени , чем в известных устройствах . Отсюда восстановление настроечного давлени  в камере 4 происходит с значительно большей точностью , чем в известных устройствах. При изменении расхода в патрубке 17 в камере 4 создаетс  давление., обратно пропорциональное величине этого расхода. При увеличении расхода давление, действующее снизу вверх (по чертежу) на мембрану 2, снижаетс . Так как камера 4 дл  патрубка 16 и патрубка 17 обща , то процесс восстановлени  давлени  в ней аналогичны процессу восстановлени  давлени  при уменьшении входного давлени  в патрубке 16.clearance Sg. The sensitivity of the device to the pressure increase in the chamber 4, as in the case of a decrease in pressure, remains high, because as the rod 9 moves up (according to the drawing), the gap Sg increases, the elastic force of the spring 14 increases (as in known devices), but at the same time reduced magnetic field strength. In this case, the total force acting on the membrane 2 from top to bottom (according to the drawing) decreases (in known devices it increases). The resultant force a, acting on membrane 2, closes valve 10 with a much smaller change in input pressure than in known devices. From here, the adjusting pressure in chamber 4 is restored with much greater accuracy than in known devices. When the flow rate changes in the pipe 17 in the chamber 4, pressure is created. Inversely proportional to the value of this flow. As the flow rate increases, the pressure acting from bottom to top (according to the drawing) on the membrane 2 decreases. Since the chamber 4 for the nozzle 16 and the nozzle 17 is common, the pressure recovery process therein is similar to the pressure recovery process when the inlet pressure in the nozzle 16 decreases.

При уменьшении расхода в патрубке 17 давление в камере 4 возрастает. Регулировка его происходит аналогично регулировке при увеличении входного давлени  в патрубке 16.When reducing the flow rate in the pipe 17, the pressure in the chamber 4 increases. Its adjustment occurs in the same way as an increase in the inlet pressure in the nozzle 16.

При одновременном изменении входхолостом режиме. Величина зазора определ етс , например по дежурн . му положеишо поплавка в индикатор трубке пневматического длиномера,With simultaneous change in idle mode. The size of the gap is determined, for example, by duty. Mu position of the float in the indicator tube pneumatic length gauge

20 укомплектованного стабилизатором давлени  газа, при отсутствии кон ролируемой детали на измерительно позиции и настраиваетс  положение гайки 18 выключател  относительно20 equipped with a stabilizer of gas pressure, in the absence of a con- cerned part at the measuring position and the position of the nut 18 of the switch is adjusted relative to

25 торцовой поверхности гайки 19 пос настройки стабилизатора на величи ну выходного давлени . При устано ке величины зазора S, образованн го торцовыми поверхност ми гаек 125 end surface of the nut 19 pos stabilizer settings for the value of the output pressure. When setting the size of the gap S formed by the end surfaces of the nuts 1

3Q и 19, больше величины зазора S и при пониженном давлении в камере стабилизатор давлени  газа находи с  в выключенном состо нии. Это необходимо, например, дл  снижени непроизводительного расхода газа3Q and 19, greater than the size of the gap S and under reduced pressure in the chamber, the gas pressure regulator was in the off state. This is necessary, for example, to reduce gas overhead.

3535

4040

4545

5050

многомерным прибором при наличии нем неработающих измерительных по зиций. Чтобы перевести устройство из нерабочего состо ни  в рабочее достаточно установить зазор.S ме ше зазора Sf. Из состо ни  холостого режима работы стабилизатор переходит в рабочее состо ние авт , матически при по влении давлени  в камере 4.multidimensional device in the presence of it idle measuring sites. To transfer the device from the non-working state to the working state, it is enough to set the gap. S is less than the gap Sf. From the idle mode, the stabilizer goes into the working state automatically, mathematically, when pressure in the chamber 4 appears.

Дл  настройки рабочего давлени на выходе патрубка 17, питающего контрольно-измерительный прибор, гайку 19 вращают относительно кор пуса 1. Оперативное выключение и оперативное изменение выходного д лени  требуетс , например, дл  периодической поверки как самого ста билизатора давлени  газа, так и изм рительного устройства на стабильного давлени  в патрубке 16 и расхода ность настройки, а также дл  про- газа в патрубке 17 вследствие об- дувки измерительной системы газом щности камеры 4 дл  об9Их патрубков (16 и 17) процессы регулировки выповьш1енного давлени . Оперативное выключение и оперативное изменениеTo adjust the working pressure at the outlet of the nozzle 17 supplying the measuring instrument, the nut 19 is rotated relative to the casing 1. A quick shutdown and a quick change of the output is required, for example, for periodic calibration of both the gas pressure stabilizer and the measuring device on the stable pressure in the pipe 16 and the flow rate of adjustment, as well as for the throttle in the pipe 17 due to the measurement of the measuring system of the gas chamber 4 for circling the pipes (16 and 17); foot pressure. Online Shutdown and Online Change

лизатор давлени  газа работает вgas pressure liiser works in

ходкого давлени  аналогичны вьш1е- указанным.good pressure is the same as above.

При значительном увеличении расхода газа в патрубке 17, что имеет место при эксплуатации стабилизатора давлени  газа с контрольно-измерительными приборами (при сн тии контролируемой детали с измерительной позиции), давление газа в камере .4 снижаетс  шток 9 опускаетс  вниз (по чертежу), а критическим сечением становитс  величина зазора S,, через зазор S газ проходит .без дросселировани . При этом стабихолостом режиме. Величина зазора S, определ етс , например по дежурно- .му положеишо поплавка в индикаторной трубке пневматического длиномера,With a significant increase in gas consumption in the nozzle 17, which occurs during the operation of a gas pressure regulator with instrumentation (when the test piece is removed from the measuring position), the gas pressure in the chamber .4 decreases the rod 9 and goes down (according to the drawing), the critical section becomes the size of the gap S ,, through the gap S, the gas passes without throttling. With this stabiliating mode. The size of the gap S, for example, is determined by the position of the float in the indicator tube of the pneumatic length gauge,

укомплектованного стабилизатором давлени  газа, при отсутствии контролируемой детали на измерительной позиции и настраиваетс  положением гайки 18 выключател  относительноequipped with a stabilizer gas pressure, in the absence of a controlled part at the measuring position and adjusted by the position of the nut 18 switch relative to

торцовой поверхности гайки 19 после настройки стабилизатора на величину выходного давлени . При установке величины зазора S, образованного торцовыми поверхност ми гаек 18the end face of the nut 19 after adjusting the stabilizer to the value of the outlet pressure. When setting the size of the gap S formed by the end surfaces of the nuts 18

и 19, больше величины зазора S и при пониженном давлении в камере 4 стабилизатор давлени  газа находитс  в выключенном состо нии. Это необходимо, например, дл  снижени  непроизводительного расхода газаand 19 is larger than the gap S and under reduced pressure in chamber 4, the gas pressure regulator is in the off state. This is necessary, for example, to reduce gas overhead.

многомерным прибором при наличии в нем неработающих измерительных позиций . Чтобы перевести устройство из нерабочего состо ни  в рабочее достаточно установить зазор.S меньше зазора Sf. Из состо ни  холостого режима работы стабилизатор переходит в рабочее состо ние авто- ,матически при по влении давлени  в камере 4.multidimensional device in the presence of non-working measuring positions. To transfer the device from the idle state to the working state, it is enough to establish a gap. S is less than the gap Sf. From the idle mode, the stabilizer goes to the working state automatically, mathematically, when pressure in the chamber 4 appears.

Дл  настройки рабочего давлени  на выходе патрубка 17, питающего контрольно-измерительный прибор, гайку 19 вращают относительно корпуса 1. Оперативное выключение и оперативное изменение выходного давлени  требуетс , например, дл  периодической поверки как самого стабилизатора давлени  газа, так и измерительного устройства на стабильность настройки, а также дл  про- дувки измерительной системы газом To adjust the working pressure at the outlet of the nozzle 17 supplying the measuring instrument, the nut 19 is rotated relative to the housing 1. An operative shutdown and an operative change of the output pressure is required, for example, for periodic calibration of both the gas pressure regulator itself and the measuring device for stability of adjustment, as well as for purging the measuring system with gas

повьш1енного давлени . Оперативное выключение и оперативное изменениеincreased pressure. Online Shutdown and Online Change

S1211706S1211706

выходного давлени  осуществл етс  на- ка 9 или отт гиванием его за гайку 18 жатием на торец хвостовика 13 што- от корпуса 1. jthe outlet pressure is carried out either by 9 or by pulling it out of the nut 18 by pressing on the end of the shank 13 from the body 1. j

F.9.F.9.

fdfd

J-- ./J-- ./

,/7.i/., / 7.i /.

fc:fc:

fpue.Zfpue.Z

Редактор Ю.СередаEditor Y. Sereda

Составитель Н.Гондаксазова Техред А.БабинецCompiled by N. Gondaksazova Tehred A. Babinets

Заказ 640/52Тираж 837 ПодписноеOrder 640/52 Circulation 837 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектна , 4Filial PPP Patent, g, Uzhgorod, st. Project, 4

Корректор И.МускаProofreader I. Muska

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ .ДАВЛЕНИЯ, содержащее корпус, разделенный мембраной на первую и вторую камеры, причем в первой камере установлена связанная с мембраной пружина задания, а вторая камера соединена с выходным патрубком и с входным .патрубком через регулирующий орган, затвор которого выполнен на первом конце штода, соединенного с мембраной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, оно снабжено постоянным магнитом, установленным во второй камере, мембрана снабжена жестким центром из магнитомягкого материала, шток установлен в центральном отверстии мембраны и в первой камере и его второй конец связан со средством переключения регулирующего органа, закрепленным на корпусе, а не первом конце штока _с выполнена заслонка, образующая с S входным патрубком дросселирующий элемент сопло-заслонка.DEVICE FOR STABILIZING. PRESSURE, comprising a housing divided by a membrane into the first and second chambers, the task spring being connected to the membrane installed in the first chamber, and the second chamber connected to the outlet pipe and to the inlet pipe through a regulating body, the shutter of which is made at the first end of the rod connected to the membrane, it is noteworthy that, in order to increase the accuracy and simplify the device, it is equipped with a permanent magnet installed in the second chamber, the membrane is equipped with a rigid center made of a magnet soft material rod mounted in the central opening of the membrane and the first chamber and a second end connected to a means of switching regulator fixed on the body, and not the first end of the rod is formed _{with a} flap forming with S throttle element inlet nozzle-flap. SU а» 1211706 <ригЛ ¹ 1SU a »1211706 <rigL ¹ 1