Способ регулирования подачи газа в вакуумные установки с заданным соотношением состава газовых компонентов в рабочем объеме

Способ регулирования подачи газа в вакуумные установки с заданным соотношением состава газовых компонентов в рабочем объеме

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

! з у

О П И СА Н И Е ((044687 5

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 13.07.71 (21) 1693901/18-24 с присоединением заявки Ме (32) Приоритет

Опубликовано 15.10.74. Бюллетень М 38

Дата опубликования описания 10,07.75 (51) M. Кл. G 05d 7!03

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.646.3 (088.8) (72) Автор изобретения

Е. Н. Изотов (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ГАЗА

В ВАКУУМНЫЕ УСТАНОВКИ С ЗАДАННЫМ СООТНОШЕНИЕМ

СОСТАВА ГАЗОВЪ|Х КОМПОНЕНТОВ В РАБОЧЕМ ОБЪЕМЕ

Изобретение относится к обла сти регулирования расхода газа, в частности к способам регулирования подачи газа в вакуумные установки с заданным соотношением состава газовых компонентов в рабочем объеме.

Известны способы регулирования подачи газа путем дросселирования исходных компонентов и напуском приготовленной смеси в рабочий объем вакуумной установки. Однако известные способы не обеспечивают высокой точности приготовления газовой смеси, так как позволяют регулировать только количество смешиваемых газов и не учитывают качественного состава приготавливаемой смеси, который может изменяться с течением времени вследствие влияния таких факторов, как газоотделение и загрязненность газопроводов, газопроницаемость материалов стенок, остаточная атмосфера, миграция из откачных средств и т. д.

Цель изобретения — повышение точности регулирования подачи газа.

Сущность способа регулирования подачи газа в вакуумные установки с заданным соотношением состава газовых компонентов в рабочем объеме состоит в том, что изменяют расход газовых компонентов по отклонению от единицы величин отношения парциальных давлений компонентов в рабочем объеме к их значениям в смеси, корректируют соотноше)тия парциальных давлений компонентов и фонового давления в смесительной камере, совмещают начало напуска газовой смеси в рабочий объем вакуумной установки с момен

5 том установления смеси заданного соотношения парциальных давлений исходных компонентов, сравнивают фоновое давление между верхним и нижним предельно допустимым разрежением в рабочем объеме и по резуль10 татам сравнения ограничивают продолжительность напуска.

Способ иллюстрируется чертежом.

Приготовление газовой смеси в смесительной камере 1 для последующего напуска в ра15 бочий объем вакуумной установки 2 производится в соответствии с программой, задаваемой на программном задатчике 3, который используется для задания газовых и вакуумных условий в рабочем объеме вакуумной уста20 новки, то есть состава газа, парциального давления исходных газовых компонентов, а также разности давлений между верхним и нижним предельно допустимым разрежением, дублируемой на магнитно-блокировочном ва25 куумметре 4. Заданные значения .парциальных давлений исходных компонентов из программного задатчика поступают в основной и дополнительный каналы регулирования, которые электрически связаны между собой.

З0 Основной канал регулирования образован

446875

65

3 блоком 5 коррекции парциальных давлений, анализатором 6 парциальных давлений, преобразователем 7 сигналов парциальных давлений в сигнал управления дроссельной системой и служит для управления дроссельной системой 8, регулирующей расход газов из баллонов 9 в смесительную камеру 1 в зависимости от заданных значений парциальных давлений исходных компонентов в задатчике

3 (Р,) и их текущих значений в рабочем объеме (Р2) вакуумной установки.

Вспомогательный канал регулирования образован анализатором 10 парциальных давлений, блоком 11 сравнения соотношения парциальных давлений, блоком напряжения 12, выполненным в виде источника на заданное напряжение, сумматором 13 и служит для контроля качества приготовленной смеси путем установления соответствия соотношения заданных значений парциальных давлений исходных компонентов истинному соотношению, имеющему место в смесительной камере. С этой целью в блоке 11 сравнения соотношения парциальных давлений сравнивают отношения

Р,IP, (Р, — текущие значения парциальных давлений исходных компонентов в смесительной камере 1) с единицей, находят разность между первой и второй величинами, вводят ее в преобразователь 7, используя в качестве сигнала обратной связи для коррекции расхода газов из баллонов в смесительную камеру, а также в сумматор 13, используя в качестве основного сигнала для управления дозирующим клапаном 14.

Сумматор суммирует результаты сравнения отношений парциальных давлений исходных компонентов и в случае, если соотношение парциальных давлений исходных компонентов в смесительной камере будет соответствовать соотношению, заданному на программном задатчике 3, то есть, если будет соблюдено равенство Р Рз — — 1, то он выдает сигнал на открытие дозирующего клапана 14 для напуска приготовленной смеси в рабочий объем вакуумной установки. Напускаемая газовая смесь обеспечит автоматическое создание в рабочем объеме заданных газовых условий. Для сохранения в рабочем объеме необходимого разрежения при напуске газовой смеси ограничивают время напуска путем введения дополнительной обратной связи по разности давлений между верхним и нижним предельно допустимым разрежением в рабочем объеме, осуществляя ее через магнитно-блокировочный вакуумметр 4, который воздействует на электропривод дозирующего клапана 14. Магнитноблокировочный вакуумметр подключен к сумматору 13 и независимо от сигналов, поступающих на сумматор с блока 11 сравнения соотношения .парциальных давлений, выключает сумматор, если вакуумные условия в рабочем объеме вакуумной установки 2 будут хуже, чем допустимые. При отключении сумматора закрывается дозирующий клапан 14, причем его новое открытие возможно только г

55 при установлении в рабочем объеме заданных вакуумных условии, когда соотношение,парциальных давлений исходных компонентов в смесительной камере оудет соответствова1ь заданному в программном задатчике. J5 этом случае магнитно-олокировочный вакуумметр вклю lilT сумматор, которыи, просуммировав сигналы с олока сравнения соотношения парцнальпых давлении, выдаст сигнал на открытие дозирующего клапана. ,Цля откачки смесительной камеры служит вакуумный насос 15. ь соответствии с рассмотренной схемой регулирования подачи газа, иллюстрирующей предложенный способ, регулирование подачи газа в вакуумную установку с заданным соотношением состава газовых компонентов в раоочем ооъеме производится следующим образом.

На программном задатчике 3 задаются, а на магнитно-олокировочном вакуумметре 4 дублируются вакуумные условия в рабочем объеме вакуумной установки 2, то есть перепад давлении между верхним и нижним предельно допустимым разрежением в рабочем объеме. Одновременно на программном задатчике задаются газовые условия в рабочем объеме, то есть состав газа и значения парциальных давлений исходных компонентов, которые поступают в основной и вспомогательный каналы регулирования. В блоке 5 коррекции парциальных давлений вычисляется поправка в значения заданных парциальных давлений исходных компонентов, исходя из реально существующих газовых условий в рабочем oRеме вакуумной установки. Эта поправка в виде разности Р— P2 ввводится в преобразователь 7, который преобразует поступающие на него сигналы в сигнал управления дроссельной системой 8, подающей газ из баллонов 9 в смесительную камеру 1, При изменении текущих значений парциальных давлений исходных компонентов в рабочем объеме вакуумной установки изменяется выходной сигнал с блока 5 коррекциии парциальных давлений; что обеспечивает автоматическую коррекцию расхода газов из баллонов в смесительную камеру. Таким образом, основной канал обеспечивает управление дроссельной системой, регулирующей расход газов из баллонов в смесительную камеру в зависимости от парциального давления исходных компонентов.

Однако введение автоматической коррекции расхода газов из баллонов в смесительную камеру в зависимости от парциального давления исходных компонентов в задатчике и в рабочем объеме еще не гарантирует, что качество приготовленной в смесительной камере газовой смеси обеспечит при ее дозировании в рабочий объем получение в нем заданных газовых условий, так как в смесительной камере может существовать своя газовая среда, обусловленная остаточной атмосферой, газовыделением со стенок, различными примерами, ми446875 грацией из откачных средств, и т. д. Для установления соответствия соотношения заданных значений парциальных давлений исходных компонентов истинному соотношению, имеющему место в смесительной камере, контролируют качество приготовления в смесительной камере газовой смеси. Эту функцию выполняет вспомогательный канал регулирования, в котором сравниваются отношения

Р Рз с единицей, а результат сравнения сум- 10 мируется с сигналом блока 5 коррекции парциальных давлений и используется в качестве сигнала ооратной связи для коррекции расхода газов из баллонов в смесительную камеру и в качестве основного сигнала для управ- 15 ления дозирующим клапаном 14 через сумматор 13. При соблюдении равенства Р Рз — — 1 открывается дозирующий клапан и напускаемая газовая смесь обеспечивает автоматическое создание в рабочем объеме заданных га- 20 зовых условий. Продолжительность напуска газовой смеси в рабочий объем вакуумной установки ограничивается разностью фонового давления между верхним и нижним предельно допустимым разрежением в рабочем 25 объеме, контролируемым магнитно-блокировочным вакуумметром 4, воздействующим на дозирующий клапан.

Предмет изобретения

Способ регулирования подачи газа в вакуумные установки с заданным соотношением состава газовых компонентов в рабочем объе. ме путем дросселирования исходных компонентов и напуском приготовленной смеси в рабочий объем вакуумной установки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, изменяют расход газовых компонентов по отклонению от единицы величин отношения парциальных давлений компонентов в рабочем объеме к их значениям в смеси, корректируют соотношения парциальных давлений компонентов и фонового давления в смесительной камере, совмещают начало напуска газовой смеси в рабочий объем .вакуумной установки с моментом установления смеси заданного соотношения парциальных давлений исходных компонентов, сравнивают фоновое давление между верхним и нижним предельно допустимым разрежением в рабочем объеме и по результатам сравнения ограничивают продолжительность напуска.