Регулятор давления воздуха для аэрации культуральных жидкостей
Патент 167014
Классы МПК
Регулятор давления воздуха для аэрации культуральных жидкостей
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е 167014
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл. 301, 5
42Ч, 1ао
Заявлено 11.Ч1.1963 (№ 840865/31-16) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 12.XII.1964. Бюллетень № 24
МПК А 611
G 05(j
Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР
УДК
Дата опубликования описания 27.11.1965
1 (1р
В. Н. Чернов, В. М. Березников и В. П. Древуш
У
-"; 3/ .
Авторы изобретения
Заявитель
РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА ДЛЯ АЭРАЦИИ
КУЛЬТУРАЛЬНЫХ ЖИДКОСТЕЙ
Под)шсная группа № 294
Известны регуляторы давления воздуха для аэрации культуральных жидкостей, содержащие входную камеру, резервный источник воздуха, регулирующий орган, контактный манометр и измеритель расхода воздуха.
В предлагаемом регуляторе в отличие от известных в тракте нагнетания аэрационного воздуха установлен эластичный участок, проходное сечение которого изменяется с помощью специального механизма, управляемого электрическим двигателем. Такое устройство регулятора обеспечивает стерильность подаваемого воздуха (путем его изоляции от внынешней среды) при изменении проходного сечения эластичного трубопровода в процессе регулирования давления воздуха.
Для уменьшения проходного сечения при падении давления в нагнетающем тракте ниже минимально допустимой величины в регуляторе установлены концевой выключатель и реле, включающее механизм поперечного сжатия в режим уменьшения проходного сечения.
На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый регулятор; на фиг. 2 — электрическая схема регулятора. Регулятор содержит входную камеру 1, резервный источник 2 воздуха, регулирующее устройство 8, камеру 4 постоянного давления.
Воздух из магистрали через входной штуцер б попадает во внутреннюю полость клапана б.
В нерабочем состоянии крышка 7 клапана прижата к его корпусу пружиной 8. Под действием избыточного давления крышка приоткрывается, и воздух проходит во входную камеру. Давление воздуха, поступающего из магистрали, измеряется электроконтактным манометром 9. Через выходной штуцер 10 воздух попадает в регулирующее устройство, огкуда поступает в камеру постоянного давле10 ния.
Воздухопроводом в регулирующем устройстве служит эластичная трубка 11, проходноесечение которой меняется при сдавливании трубки подвижной и неподвижной губками 12
15 и 18 регулирующего устройства. Работает регулирующее устройство с помощью системы реле концевых выключателей 14 и 15, электроконтактных манометров 9 и lб и реверсивного эл ектр одв и г а тел я 17.
20 Если подвижной контакт 18 электроконтакткого манометра 9 (фиг. 2) соединен с контактом 19, то давление регулируется следующим образом. В случае незначительного повышения давления в камере 4 контакт 20 маномет25 ра lб соединяется с контактом 21. При этом напряжение сети через нормально замкнутые контакты 22 — 25 концевого микровыключагеля 14 и реле 2б подается к обмотке реле 27.
Реле срабатывает и напряжение сети через
3о контакты 28, 29 и 80, 81 поступает на обмотI670I4
3 ку реверсивного двигателя 17. Вращение двигателя через муфту 82 передается на ходовзй винт 38.
Подвижная губка 18 жестко закреплена на рамке 84, имеющей резьбовое отверстие. При вращении неподвижного в осевом направлении ходового винта рамка начинает двигаться влево (по чертежу), прижимая эластичную трубку 11 к неподвижной губке 12. Это движение продолжается до тех пор, пока давле- 10 ние в камере 4 не снизится и контакты 20 и 21 не разомкнутся.
Незначительное понижение давления в камере 4 вызывает замыкание контактов 20 и
85 манометра 16. В этом случае напряжение 15 сети подается на обмотку реле 26 через нормально замкнутые контакты 86, 87 реле 88 и контакты 89, 40 реле 27. В результате срабатывания реле 26 через его контакты 41, 42 и
43, 44 на реверсивный двигатель подается се- 20 тевое напряжение в противофазе по сравнению с предыдущим случаем. Двигатель, вращаясь в противоположную сторону, ослабляет прижим эластичной трубки до тех пор, пока контакты 20 и 35 манометра 16 не разомкнут- 25 ся.
Установка контактов 21 и 85 производится в соответствии с заданными пределами регулирования давления.
При значительном понижении давления г, ЗО магистрали контакты 18 и 45 манометра 9 замыкаются. При этом обмотка реле 46 включается под напряжение через нормально замкнутые контакты 47, 48 и реле 49. Срабатывание реле 46 вызывает включение электродвигате- 35 ля 50 резервного источника 2 воздуха.
При работе резервного источника избыточное давление в полости клапана 51 приоткрывает его крышку и воздух попадает во входную камеру 1. В этом случае клапан 6 основ- 40 ной воздушной магистрали перекрывается.
Процесс регулирования давления в случае работы резервного источника аналогичен описанному выше.
При повышении давления в основной маги- 45 страли контакты 18 и 45 манометра 9 размыкаются и резервный источник отключается.
Установка контактной группы манометра 9 производится таким образом, чтобы резервный источник включался лишь в тех случаях, 50 когда давление в основной магистрали близко к нижнему пределу, при котором система еще обеспечивает регулирование.
Если схема переключилась на питание от резервного источника, а он не обеспечивает 55 требуемого давления в камере 4 даже при максимальном проходном сечении (на пример, в случае неисправности резервного источника), то подвижная губка будет продолжать двигаться вправо (по чертежу) до соприкосно- 60 вения с выступающим носиком рычага 52.
Противоположный конец рычага находится в постоянном соприкосновении с кнопкой концевого выключателя 15 за счет предварительно сжатой пружины 58, действующей на толка- 65
4 тель 54. При дальнейшем движении подвиж ная губка, продолжая нажимать на носик рычага, вызы вает срабатывание микровыключателя 15, контакты которого замыкаются. При этом реле 49 срабатывает и блокируется через свои контакты 55 и 56. Замыкание контактов
57 и 58 этого реле вызывает срабатывание реле 88, цепь оомотки которого замыкается через нормально замкнутые контакты 59 и 60 реле 61. Это, в свою очередь, приводит к отпусканию реле 26, обмотка которого до этого была подключена через нормально замкнутые контакты 86, 87 реле 38 и контакты 89, 40 реле 27 к контактам 20 и 85 манометра 16, соединенным в результате падения давления.
Одновременно с этим замыкание контактов
62 и 68 реле 38 вызывает срабатывание реле
27 через нормально замкнутые контакты выключателя 14 и контакты 24 и 25 реле 26. При этом напряжение на обмотке реверси|вного двигателя 17 меняет фазу и подвижная губка
18 начинает двигаться влево (по чертежу).
Это движение будет продолжаться до тех пор, пока полностью не сожмется проходное отверстие в эластичной трубке 11 и неподвижная губка 12, преодолевая усилие пружины 64, своей направляющей не нажмет на кнопку ми кровыключателя 14.
При срабатывании микровыключателя 14 цепь питания обмотки реле 27 разрывается, и реверсивный д|вигатель останавливается. В этом положении система пребывает до тех пор, пока давление в основной магистрали не годнимется и не замкнутся контакты 18 и 19 манометра 9, либо не будет устранена неисправность резервного источника. В первом случае реле 61 срабатывает и через его контакты 59 и 60 разрывается цепь питания реле
88. Тогда меняется направление вращения реверсивного двигателя, т. к. контакты 20 и 85 манометра 16 замкнуты (давление мало), что соответствует подключению обмотки ре версивного двигателя к сети через контакты реле 26.
Так как срабатывание концевого выключа1еля 15, а вслед за этим реле 49 и 88 свидетельствует о неисправности резервного источника или его воздухопровода, то после усгранения неисправности система может быть пригедена в рабочее состояние нажатием на кнопку 65, что снимает блокировку реле 49 и вслед за этим отаускание реле 88.
Кнопка 66 предназначена для пробных включений резервного насоса, что необходимо при проведении ремонтных или профилактических работ. При пробных включениях блокировка реле 49 не нарушается.
Индикатором наличия неисправности служит световой или звуковой сигнал, который включается через нормально разомкнутые контакты 67 и 68 реле 49 и сохраняется все время, пока не будет снята блокировка этого реле.
При авариях (отсутствии подачи воздуха от основного и резервного источников) система регулирования автоматически запирает возду167014 хопровод и внезапные повышения давления при включении того или иного источника не передаются на вход аэрационной системы, чтз могло бы привести к частичному выбросу питательной среды. В этих случаях система обеспегивает плавное нарастание расхода от нулевого значения до нормы.
Камера 4 постоянного давления снабжена па выходе измерителем б9 расхода для установки требуемого режима аэрации. Замкнутый объем камеры выполняет роль демпфера, необходимого для уменьшения скорости изменения давления. Это обеспечивает плавную работу сисгемы регулирования.
Предмет изобретения
1. Регулятор давления воздуха для аэрации культуральных жидкостей, содержащий вход .1 !О камеру, резервный источник воздуxQ, регулирующий орган, контактный манометр и измсритель расхода воздуха, отличающийся .ем, что, с целью обеспечения стерильности подаваемого воздуха путем изоляции подаваемого воздуха от внешней среды при изменении проходного сечения в процессе регулирования давления аэрационного воздуха, в тракте нагнетания аэрационного воздуха установлены эластичный участок и механизм для поперечного сжатия эластичного участка тракта, управляемый, например, электрическим двигателем.
2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения проходного сечения при падении давления в нагнетающем тракте ниже минимально допустимой величины, установлены концевой выключатель и реле, включающие механизм поперечного сжатия в ре20 жим уменьшения проходного сечения.