Патент ссср 155326

Патент ссср 155326

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс G 01n; 42l, 3/53

6 053; 42l, 4/04

Лев 155326

СССР

6 т 1 1 т 11 и.

1Ф.

1 т Ьи 41gj ля * .

:. ь.1и 0ТЕЕ,-;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа Лг0 172

В. С. Дробышевский и В. А. Вознесенский

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ПОСТОЯНСТВА

РАСХОДА ГАЗА

Заявлено 4 июня 1962 г. за No 781160 26-24 в Комитет по делам изобретений и огкрытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» 1хе 12 за 1963 г.

Известное устройство для поддержания постоянства расхода газа, например, в газоанализгторах и установках для определения (по способу сжигания) содержания углерода и серы в стали и чугуне, содержащее датчик расхода, управляемый манометром, не обеспечивает высокой точности поддержания постоянства расхода газа в установках для определения ссдержания углерода и серы в стали и чугуне.

Повышение точности поддержания постоянства рас.;ода газа в предлагаемом устройстве достигнуто применением в качестве датчика расхода заполненного жидкостью реометра, часть манометра которого. снабженная впаянными в его трубк контактами, включенными в цепь обмотки реле, управляющего эле. тромагнитным краном-дозаторо.;;, выполнена подвижной, водяной манометр снабжен впаянными проголочными контактами, включенными в цепь обмотки реле, управляющим краном-дозатором в промежутках между изменениями, датчик расхода соединен с баллоном, заполненным жидкостью, регулируя поступление которой в датчик и управляет величиной расхода и давления газа, а после крана-дозатора установлена расширительная емкость, служащая для уменьшения влияния изменений расхода и давления на точность работы устройства.

На фиг. 1 приведено схематическое изображение описываемого устройства; на фиг. 2 — схема конструкции его электромагнитного крана-дозатора; на фиг. 3 — элекгрическая схема включения устройства. № 155326

Датчик расхода 1 представляет собой заполненный водой реометр 2, часть манометра которого с впаянным в его трубку проволочными контактами 8 закреплена на подвижной, например, деревянной плите 4; плита соединена в его верхней части с основанием 5 при помощи шарнира так, что она может располагаться под небольшими углами (0 — 20 ) к плоскости горизонта. С остальной, расположенной вертикально частью 6 манометра расходомера, закрепленной на внутренней стороне вертикальной стенки 7 основания подвижный участок 4 реометра соединяются изогнутыми резиновыми трубками 8, которые распрямляются при уменьшении угла наклона плиты 4 к плоскости горизонта.

Деревянная плита в ее нижней части соединяется с основанием 5 реометра при помощи подъемного винта 9, ввинчивающегося в промежуточный упор, который в своей нижней части соединяется стягивающим винтом с сегментным кронштейном 10, через сегментный вырез Которого проходит стягивающий винт 11. Реометр 2 представляет собой стеклянную трубку, заполненную подкисленной водой.

Контакты 8, замыкаемые жидкостью, изготовляются из платиновой проволоки диаметром 0,3 — 0,5 мм.

Съемное сужение 12 изготовляется из капиллярных трубок диаметром 0,1 — 4 мл и длиной 1 — 1,5 мл. В основании датчика расхода под подвижной плитой располагается блок автоматики, не изображенный на чертеже.

На. вертикальном участке датчика укреплен стеклянный кран 18, с помощью которого меняют количество жидкости, что, в свою очередь, позволяет регулировать расход газа. который должен поддерживаться постоянным.

Датчик 15 давления, работающий в промежутке между сжиганияivIl> H BHB IH33MH, который IIpc+cTBBolHeT co60A "-образный манометр, заполненный жидкостью, например слегка подкисленной водой, с впаянными в его стенку проволочными контактами 16, закреплен HB вертикальной плите 17.

В вертикальном положении плита 17 удерживается благодаря тому, что она соединена металлическими накладками с большей вертикальной стенкой 18 основания расходомера.

Контактный У-образный манометр изготовлен из стеклянной трубки диаметром 4 — 12 лiл. На соединяющемся с атмосферой конце 19 манометра имеется специальный запорный клапан 20, представляющий выбросы жидкости при повышенном давлении на входе регулятора.

В нижней части контактный манометр имеет ответвление, присоединенное к стеклянному крану, пе изображенному на чертеже, с помощью которого увеличивается илн уменьшается количество жидкости.

Исполнительное устройство, с помощью которого поддерживаются постоянными расход и давление, состоит из электромагнитного кранадозатора клапана 21 и форбаллона 22, служащего для сглаживания резких изменений расхода и давления на выходе крана при добавлении через него очередной порции кислорода.

Злектромагн пные краны-дозаторы 21 и 23 представляют собои соленоиды 24, внутрь которых вставлена стеклянная трубка — корпус крана 25 длиной 70 — 90 ял и диаметром 15 — 20 яя. Нижнее дно корпуса втянуто на конус 26, переходящий в стеклянную трубку 27 диаметром 8 — 10 мл . Клапан поднимается и через зазор, образовавшийся между его конической и внутренней конической поверхностями корпуса крана, протекает газ, например кислород. Внутрь стеклянной трубки 27 вложен пакетик 28 из железных проволочек. Верхние съемные крышки

¹ 155326 крана и клапана изготовлены из резиновых пробок 29 и 80. Корпус крана и соленоид сочленены с помощью захватов-держателей 31 с кронштейном 82, который крепится к деревянной плите — основанию крана.

Кронштейн и захваты-держатели 81 корпуса крана изготовляются из листового железа. Через отверстие в резиновой пробке-крышке корпуса крана проходит стеклянная подводящая трубка 88. При включении трансформатора с помощью реле схемы автоматики ферромагнитный сердечник клапана-крана, собранный из отожженных проволочек, втягивается в соленоид, увлекая за собой тело клапана. При снятии напряжения сила, втягивающая пакетик в катушку-соленоид, прекращает свое действие. Клапан под действием своего веса увлекается движущимся газом, входит конической поверхностью в коническую шлифованную поверхность корпуса крана, закрывает зазор и прекращает тем самым поступление газа. Поскольку верх клапана и корпуса крана съемные и изготовлены, например, из резины, то их легко ремонтировать и промывать, что обеспечивает продолжительность их работы.

Кран 21 смонтирован на деревянном основании, которое винтами крепится к кронштейну, приваренному к форбаллону. 22. Кислород в регулятор и из него в установку для сжигания подается из кислородного баллона 84, пройдя предварительно через редуктор 85, на выходе которого установлен предохранительный кран-клапан 3á и манометр 37. Давление кислорода, под которым он поступает в регулятор. устанавливается с помощью редуктора по манометру 87 в пределах

0,2 — 0,6 атм. Пределы поддерживаемого постоянного расхода от 0,1 до

20 л, мин. Оптимальный расход для анализа методом сжигания 2—

3 ди/мин. Пределы поддерживаемого регулятором постоянного давления»а выходе регулятора (в промежутках между анализами) 180—

800 мм вод. ст. Устройство для установки значений расхода и давления, которые должны поддерживаться постоянными, состоит из подвижного сосуда 88 с жидкостью и двух стеклянных кранов 13 и 89, соединяющих этот сосуд с датчиком расхода и давления при помощи резиновой трубки. Сосуд 88 вставляется в держатель 40 со стопорным винтом 41 так, что он может вместе с держателем перемещаться по вертикальному направляющему стержню — крочштейну 42. Кроме того, сосуд может свободно вьшиматься из держателя.

Перед включением предложенного устройства в работу открывается редуктор кислородного баллона, с помощью манометра 87 устанавливается давление после редуктора в пределах 0,2 — 0,6 атм. После этого включается выключатель 48 и в системе трубок и регулятора им же самим начинает поддерживаться постоянное давление, причем такое, чтобы при открывании крана 28 при пуске кислорода в печь для сжигания не происходило выноса частиц навески из лодочки с пробой и расход кислорода без перерегулирования принимал значение, которое необходимо поддерживать постоянным.

Необходимое значение постоянного давления поддерживается постоянным следующим образом. При включении выключателя 43 открывается регулирующий кислородный кран 21 и кислород через него начинает поступать в регулятор — форбаллон 22 и систему трубок регулятора (кран 23 при этом закрыт). Давление в регуляторе, а следовательно, и уровень жидкости в коленеу-образного манометра — датчика давления, соединенных с атмосферой, начинает повышаться до тех пор, пока не замкнет проволочные контакты 1б, срабатывает реле 44, своими нормально замкнутыми 45, размыкая цепь питания электромагнит¹ 15532б ного крана 2!. Кран закрывается и поступление кислорода в регулятор прекращается. По мере опорожнения форбаллона и системы трубок регулятора от кислорода давление в регуляторе, а следовательно, и столб жидкости опускаются до тех пор, пока не разомкнутся проволочные контакты 16, реле 44 выключается, подавая через контакты 45 напряжение в катушку крана 21. Кран снова открывается и новая порция кислорода поступает в форбаллон и систему трубок регулятора до тех

IIop, пока поднимающийся столб жидкости снова не замкнет прово70 «ные контакты и т. д. Вследствие достаточной чувствительности контактного манометра порции кислорода, которые добавляют регулятор, оказываются небольшими, а так как они предварительно, пройдя кран, поступают в форбаллон, то пульсация на манометре оказывается незначительной и регулятор поддерживает постоянное давление круглые сутки с точностью +-2 лм вод. ст. Практически регулятор не имеет утечки в режиме поддержания предварительного давления и впускает всего один раз порцию кислорода для достижения необходимого давления, после чего давление в нем остается постоянным и столб жидкости бо7ьп«е не опускается. Если давление недостаточное и расход медленно принимает необходимое значение или больше необходимого, открыв кран 89 и с помощью сосуда 88, подняв или опустив его выше или

«иже верхнего ур ьня >кидкост««в образ.«ом датчике давления и тем с". ы.«уста .«авливnя такое зна-«ение поддерживаемого постоянным давления, чтобы при подаче кислорода через кран 28 в печь для сжигания не бы.lo вынсса пробы из лодо «ки Л и расход быстро принимал необходимое по условиям анализа значение.

Для производства анализа, после того как вставлена лодочка с пробой в печь для сжигания, включается выключатель 46, закрепленный на резиновой пробке 47. При этом срабатывает реле 48, включая кран 28 через своп нормально открытые контакты 49 и, одновременно отключая своими нормально замкнутыми контактами 50 регулирующие проволочные контакты 16 датчика давления, т. е. датчик давления отключается, а вместо него -«ерез нормально открытые контакты 51 подключаются проволочнь«е контакты 8 датчика расхода.

Кислород начинает поступать в печ1 через регулятор для сжигания. Расход кислорода повып«ается, уровень жидкости в колене также повышается до тех пор, пока не замкнутся конгакты 8, при этом срабатывает реле 44, своими норма,7«п!О замкнутыми контактами -45 Отключая питание от соленоидной катушки крана 2!. Поступление кислорода в регулятор прекращается, давление в регуляторе начинает понижаться до тех пор, пока жидкость в колене расходомера, понижаясь, не разомкнет контакты 8, после чего снова открывается кран 21 и новая порция кислорода поступает в форбаллон, а регулятор тока расход, не достигнет заданного значения и не замкнутся контакты 8 и т. д. Iloскольку участок датчика расхода с впаянными контактами расположен под небольшим углом к горизонту, датчик расхода чувствует малые изменения расхода. Порции кислорода добавляются небольшими, а форбаллон уменьшает динамические колебания расхода, что обеспечивает высокую точность, с которой устройство поддерживает необходимый расход газа (порядка 0,1 "70).

Предложенное устройство на обоих датчиках, кроме основных рогулирующих проволочных контактов, имсет еще дополнитсль.«ые проволочные контакты 52 и 53, которые при выходе из строя контактов 8 или 16 не допускают значительного превышения давления или расхода, по cpBBIIB«lk!Io с теми, которые требуются поддерживать постоянными.

С помощью контактов 52 и 53, включенных параллельно основным конМ 155326 тактам, отключается тот же регулирующий кран 21 в случае выхода из строя основных контактов.

Практически при выходе из строя регулирующих контактов 3 и 6 с помощью сосуда 38 добавляется дополнительное количество жидкости в соответствующий датчик, после чего предохранительные контакты 52 или 53 выполняют роль основных, и устройство по-прежнему работоспособно.

Предмет изобретения

Устройство для поддержания постоянства расхода газа, например, в газоанализаторах и установках для определения по способу сжигания содержания углерода и серы в стали и чугуне, содержащее датчик расхода, управляемый манометром, о т л и ч а ю щ е E с я тем, что, с целью повышения точности поддержания постоянства расхода газа, в качестве датчика расхода использован заполненный жидкостью реометр, часть манометра которого, снабженная впаянными в его трубу контактами, включенными в цепь обмотки реле, управляющего электромагнитным краном-дозатором, выполнена подвижной; водяной макометр снабжен впаянными проволочными контактами, включенными в цепь обмотки реле, управляющего краном-дозатором в промежутках между измерениями. Датчик расхода соединен с баллоном, заполненным жидкостью. регулируя поступление которой в датчик, управляют величиной расхода и давления газа, а после крана-дозатора установлена расширительная емкость, служащая для уменьшения влияния изменений расхода и давления на точность работы устройства № 155326

Р5

27

za виг 3

Редактор T. А. Малиновская Техред А. А. Камышникова Корректор Л. С. Гришаева

Поди. к печ. 31/VIII — 63 г. Формат бум. /OX108>/щ Объем 0,52 иэд. л.

Зак. 2181/8 Тираж 1000 Пена 4 коп.

ЦНИИПИ Государств нного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4.

Типография, пр. Сапунова, 2.