ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к приборостроению, в частности, к устройствам, создающим давление газа, и может быть использована в метрологических целях для проведения калибровки или поверки средств контроля и измерения давления методом сличения.
Известно устройство создания пневматического давления, описанное в п. РФ №248788 по кл. G01L 27/00, з. 03.02.2012 г., оп. 27.07.2013 г.
Известное устройство создания пневматического давления содержит корпус, на котором размещены поршневой насос с рычажными рукоятками, взаимодействующими с ползуном, установленным на штоке насоса, камера плавной регулировки и клапан сброса давления, соединенные с нагнетательной полостью насоса, два выходных штуцера, при этом оно снабжено дополнительной камерой плавной регулировки и дополнительным клапаном сброса давления, соединенными с вакуумной полостью насоса с помощью соединительной трубки с уплотнительными кольцами, а один из выходных штуцеров расположен на крышке данной камеры.
Недостатком данного устройства является необходимость применения мускульной силы для создания давления.
Известен пневматический источник давления, описанный в п. РФ №2431817 по кл. G01L 27/00, з. 24.03.2010 г, оп. 20.11.2011 г. и выбранный в качестве прототипа.
Известный пневматический источник низкого давления содержит блок управления в виде управляющего элемента, узел задания давления, блок компенсации погрешности в виде элемента с изменяющимся объемом, заключенного в емкость постоянного объема, узел плавного сброса давления, узел стыковки источника с потребителем и отличается тем, что в него введен дополнительно узел точной настройки, включенный между узлом задания давления и блоком компенсации, в котором элемент изменяющегося объема имеет малую жесткость, а емкость постоянного объема выполнена теплоизолированной, при этом все узлы, входящие в источник, выполнены пневматическими
Недостатком известного источника является то, что его эксплуатационные возможности ограничены только низким давлением. Кроме того, его конструкция является достаточно сложной из-за наличия узла компенсации погрешности в виде элемента с изменяющимся объемом с теплоизоляцией.
Задачей является расширение эксплуатационных возможностей источника при упрощении его конструкции.
Поставленная задача решается тем, что в пневматическом источнике давления, содержащем узел задания давления, узел создания заданного давления, связанный с их выходами элемент управления и узел стыковки источника с потребителем, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, узлом задания давления служит компрессор, связанный через последовательно соединенные фильтр сушки и очистки газа и манометр контроля входного давления с первым входом элемента управления, выход которого через электромагнитный управляемый отсечной клапан связан с элементом создания заданного давления, представляющим собой усилитель давления, один выход которого через манометр контроля выходного давления связан со вторым входом элемента управления, а второй выход через узел стыковки в виде аккумулятора давления связан с потребителем.
Использование в качестве узла задания давления компрессора, связанного с элементом управления через последовательно соединенные фильтр сушки и очистки газа и манометр контроля входного давления, в совокупности с выполнением элемента создания заданного давления в виде усилителя давления при указанных выше связях входов элемента управления с выходами манометров контроля входного и выходного давлений, а выхода элемента управления через электромагнитный управляемый отсечной клапан с входом усилителя давления, соединенного также с аккумулятором давления, обеспечивает возможность получения высокого давления на выходе источника при весьма простой его конструкции.
Технический результат - расширение возможностей эксплуатации при упрощении конструкции.
Заявляемый источник питания обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как использование в качестве узла задания давления компрессора, связь последнего с элементом управления через последовательно соединенные фильтр сушки и очистки газа и манометр контроля входного давления, подключение к второму входу элемента управления выхода манометра выходного давления, соединение выхода элемента управления через электромагнитный управляемый отсечной клапан с элементом создания заданного давления, выполнение этого элемента в виде усилителя давления, соединение одного выхода последнего через манометр контроля выходного давления с вторым входом элемента управления, а второго выхода - через узел стыковки, представляющий собой аккумулятор давления, с потребителем, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.
Заявляемый пневматический источник давления может найти широкое применение в метрологии для проведения калибровки или поверки средств контроля и измерения давления методом сличения, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где представлены на:
- фиг. 1 - функциональная схема пневматического источника давления;
- фиг. 2 - пневматическая схема источника;
- фиг. 3 - конструктивное выполнение источника давления.
Заявляемый пневматический источник давления (фиг. 1) функционально содержит последовательно связанные между собой узел задания давления в виде компрессора 1, фильтр 2 сушки и очистки, манометр 3 контроля входного давления и элемент 4 управления, который через электромагнитный управляемый отсечной клапан 5 соединен с элементом создания заданного давления, представляющим собой усилитель 6 давления, один выход которого через манометр 7 контроля выходного давления связан со вторым входом элемента 4 управления, а второй выход подключен к аккумулятору 8 давления, служащему узлом стыковки с потребителем.
Пример конкретного выполнения показан на пневматической схеме (фиг. 2). Применительно к этой схеме здесь же описан и принцип работы.
В примере конкретного выполнения компрессор 1, сжимающий атмосферный воздух до давления 0,8-1,0 МПа, связан через предохранительный клапан 9, фильтр 2 сушки и очистки и электромагнитный управляемый отсечной клапан 5 с входом усилителя 6 давления. Предохранительный клапан 9 предназначен для автоматического выпуска сжатого воздуха при превышении давления питания, подаваемого на усилитель 6 давления, и настроен на давление срабатывания 1,05 МПа. Фильтр 2 служит для сушки и очистки воздуха поступающего с выхода компрессора 1.
Входное давление контролируется манометром 3, снабженным уставками I и II (на чертежах не показаны), срабатывание которых передается на элемент управления 4, который отключает электроуправляемый клапан 5 при падении давления ниже значения уставки I (размыкании) в диапазоне от 0,6 до 1,0 МПа и включает клапан 5 при превышении давления значения уставки II (замыкании), тем самым включая средства усиления давления в системе. При этом клапан 10 отсекает полость усиления давления усилителя 6 и манометр 3 от сжатого воздуха, позволяя совместно с дренажным клапаном 11 сбросить давление в линии манометра 3 и прекратить работу усилителя 6 давления.
Давление, созданное усилителем 6, поступает (при открытом клапане 12) в аккумулятор давления 8, а также на манометр 7 и клапан 13, обеспечивающий подключение или отключение потребителя. Манометр 7, снабженный уставками I' и II', служит для контроля выходного давления усилителя 6 и связан с его выходом. Уставки I' и II' (на чертежах не показаны) задают величину выходного давления, поддерживаемого системой (при замыкании уставок происходит отключение электромагнитного отсечного клапана 5, при размыкании уставок - его включение, управление осуществляется элементом 4 управления).
Заводские настройки уставок I и II манометра 3 - соответственно 0,4 МПа и 0,8…1,0 МПа, уставок I' и II' манометра 7-4,6 и 12,0 МПа (в зависимости от исполнения изделия) или любое другое в диапазоне от 0,8 до 12МПа.
Клапан 14 служит для сброса давления в системе потребителя.
Электромагнитный управляемый отсечной клапан 5 связан также с выходом элемента 4 управления, в котором заложен алгоритм работы, зависящий от срабатывания всех четырех уставок манометров 3 и 7, выходы которых соединены с входами элемента 4.
При этом конструктивно источник давления размещен в двух отдельных корпусах: корпусе 15 компрессора и корпусе 16 блока 17 усиления (фиг. 3).
Компрессор 1 (фиг. 3) размещен в шумоподавляющем корпусе 15 и связан с блоком 17 усиления давления - гибким рукавом с его панелью 18.
Блок 17 усиления давления (см. фиг. 3) состоит из корпуса 16, панели 18 с органами управления и аккумулятора 8 давления (на фиг. не показан) с вентилем 12. Корпус 16 блока усиления имеет регулируемые опоры 19 для установки его в горизонтальном положения.
На панель 18 в качестве органов управления выведены, в частности, следующие элементы:
- входной 20 (от компрессора) и выходной 21 штуцеры (к потребителю) с резьбой G1/4;
- манометр 3 для контроля входного давления;
- манометр 7 для контроля давления на выходе;
- ручки отсечных клапанов 10 и 13;
- ручки дренажных клапанов 11 и 14.
В сравнении с прототипом заявляемый пневматический источник давления имеет более широкие эксплуатационные возможности и является более простым по конструкции.