專利名稱：一種耐腐蝕精密氣體穩壓器的制作方法
技術領域：
本發明涉及氣體壓力穩定裝置，具體涉及一種耐強腐蝕性氣體介質壓力自動調節精密裝置。
背景技術：
中國專利(專利號為200680009421. 4)公開了一種氣體壓力調節器，其通過一節氣門在第一限定線縱向移動，改變節氣門開口大小，調節氣體通過量。抵抗節氣門運動的為調節器彈簧單元。中國專利(專利號為01803599. χ)還公開了另一種壓力調節器，通過控制壓力介質入口處的閉合件，在閉合件上支承有一閥彈簧，閥彈簧另一端支承在彈簧導向套筒中。壓力變化時閥彈簧被壓縮或伸長，閉合件開啟或關閉，調節氣體通過量。現有氣體壓力穩定裝置，在使用強腐蝕氣體介質時，其壓力感受元件均為彈簧元件并直接作用于閉合元件，易受腐蝕氣體的影響，整體結構簡單，但存在精度低，壽命短，長期運行穩定性差等缺點，不適宜在特種氣體介質條件下長期穩定使用。
發明內容
本發明的目的在于提供一種可實現在強腐蝕性氣體介質中的壓力自動調節，達到恒壓作用，壓力調節精度高，運行穩定、壽命長、易維護的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器。實現本發明目的的技術方案一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，該裝置包括圓柱形的氣罐，在氣罐上方固定有平板；氣罐一端連接氣體輸入管，另一端連接氣體輸出管；閥座上安裝閥門后裝于氣體輸入管或氣體輸出管一端；閥門另一端對應設置在氣罐內的閥門體； 閥門體連接閥門桿，閥門桿上端連接設置在平板上的轉叉。在平板上固定有膜片，平板對應膜片處開有通孔，通過該通孔使得氣罐與膜片相通；膜片上方罩有零位腔蓋。下針形桿放置在零位腔蓋內，呈“ Π ”形的傳感器杠桿的一個支腿固定在零位腔蓋側壁，下針形桿的底端放在膜片上表面，下針形桿的頂端頂著上述傳感器杠桿的一個支腿。呈“Π”形的傳感器杠桿的另一個支腿設在零位腔蓋上方，上針形桿的底端放置在該支腿上表面，上針形桿的頂端頂著小杠桿一端；小杠桿另一端搭在小球上；小球放置在氣流管上；氣流管上方對應大杠桿的一端，大杠桿的另一端連接轉叉。氣流管下部放置于伺服裝置內，在伺服裝置內、氣流管下部固定有盤座，通過固定在盤座上的伺服裝置彈簧箱伸長或收縮帶動盤座動作，從而帶動氣流管在伺服裝置殼體內上下移動；伺服裝置底端連接壓縮空氣管。如上所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，其所述的膜片采用鈹青銅材料制成。所述的氣罐、閥座、閥門、閥門桿和平板均采用碳鋼制成后先鍍銅再鍍鎳，或者采用不銹鋼制成。如上所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，其在平板上固定有罩殼，膜片、零位腔蓋、下針形桿、傳感器杠桿、上針形桿、小杠桿、氣流管、伺服裝置、大杠桿以及轉叉放置在罩殼內。
如上所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，其在膜片和零位腔蓋之間設有膜上彈
ο如上所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，其小杠桿左右二邊繞支點二上下擺動， 大杠桿左右二邊繞支點一上下擺動；在大杠桿和零位腔蓋之間連接有平衡彈簧，以控制大杠桿擺動量；在大杠桿與轉叉連接處設有閉合彈簧，以確保大杠桿與轉叉的有效連接；在小杠桿與大杠桿間設置有恢復彈簧，以使小杠桿擺動量受到抑制。如上所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，其遠距離調整彈簧一端連接“Π”形的傳感器杠桿端部，另一端連接傳動機構，傳動機構連接帶電動機的減速器。如上所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，其所述的帶電動機的減速器處設有接圓光柵編碼器；所述的氣流管上部設有光柵位移傳感器。如上所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，由膜片和零位腔蓋構成的零位腔連接一根氣體管路，通過該氣體管路始終保持零位腔內的壓力為一恒定值且壓力小于lOOPa。本發明的效果在于本發明所述的耐腐蝕精密氣體穩壓器可實現在強腐蝕性氣體介質中的壓力自動調節，達到恒壓作用；通過更換不同直徑的閥門和閥門體，可適應一定范圍的壓力和流量工作區間；能夠實現遠距離調整及監測參數的目的；具有壓力適用范圍廣，壓力調節精度高， 運行穩定，壽命長，易維護等特點。具體效果如下(1)本發明中氣罐采用碳鋼制做，鍍銅鍍鎳后可達到高抗腐蝕性；(2)膜片采用鈹青銅材料，解決了感應元件即要具有高強度，又要具有高的抗強腐蝕性能，同時還能準確地感受壓力的微小變化并傳遞給傳動機構；(3)通過零位腔蓋、下針形桿、傳感器杠桿、上針形桿等構成的傳動機構，能夠有效地接收到膜片任意大小的位移量，并放大傳遞；采用氣流管、盤座等構成的伺服裝置，利用壓縮空氣作為穩壓器調節動力，有效地保障了裝置長期穩定的工作。(4)通過采用閥座與閥門體間隙的變化，來改變氣體通道面積，達到壓力的自動穩定作用，精確且及時；(5)通過光柵位移傳感器及圓光柵編碼器，成功實現數字化測量和遠程調整與監控。
圖1為本發明所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器的主視圖；圖2為本發明所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器的俯視圖；圖3為本發明所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器的局部視圖。圖中1.氣罐；2.平板；3.轉叉；4.罩殼；5.閉合彈簧；6.傳動機構；7.大杠桿； 8.遠距離調整彈簧；9.上針形桿；10.支點一 ；11.小杠桿；12.傳感器杠桿；13.平衡彈簧； 14.支點二；15.恢復彈簧；16.小球；17.光柵位移傳感器；18.伺服裝置彈簧箱；19.伺服裝置；20.氣流管；21.盤座；22.壓縮空氣管；23.零位腔蓋；24.下針形桿；25.膜上彈簧； 26.膜片；27.圓光柵編碼器；28.帶電動機的減速器；29.閥門桿；30.氣體輸出管；31.閥門體；32.閥門；33.閥座；34.氣體輸入管。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器作進一步描述。如圖1至圖3所示，本發明所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器包括氣罐1，氣罐1 的筒身為圓柱形，在氣罐1上方固定有平板2，在平板2上固定有罩殼4，罩殼4內放置有膜片26、零位腔蓋23、下針形桿對、傳感器杠桿12、上針形桿9、小杠桿11、氣流管20、伺服裝置19、大杠桿7以及轉叉3等部件。氣罐1相對位置上設置有二個直徑相等的連接管，一個為氣體輸入管34，另一個為氣體輸出管30。標準的閥座33裝配于氣體輸入管34(或氣體輸出管30)上，閥座33上安裝有不同規格的閥門32，氣罐1內相對位置設置有對應規格的閥門體31。閥門體31連接閥門桿29，閥門桿四上端連接設置在平板2上的轉叉3。通過轉叉3帶動閥門桿四動作，從而實現閥門體31與閥門32的開與關，即可調節氣體壓力或流量。當閥門桿四擺動時，閥門體31與閥門32間隙發生變化，流經穩壓器的氣體流量增大或減少，壓力隨之變化。 當間隙為0時，穩壓器關閉。氣罐1、閥門32、閥座33、閥門桿四、平板2這些與工作物質接觸的部件均采用碳鋼制作后鍍銅鍍鎳或直接采用不銹鋼制作，解決了耐腐蝕的問題。在平板2上固定有膜片沈，平板2對應膜片沈處開有通孔，通過該通孔使得氣罐1 與膜片26相通。膜片沈上方罩有零位腔蓋，在膜片沈和零位腔蓋之間設有膜上彈簧25。 膜片26下方與氣罐1構成工作腔；膜片沈上方和零位腔蓋23構成零位腔。膜片沈是穩壓器的關鍵元件，采用鈹青銅材料制做。在零位腔處可連接一根氣體管路，通過該氣體管路保持零位腔內的壓力小于工作腔內的壓力，并保持零位腔內的恒低壓(彡1001^)，確保工作腔與零位腔形成一定的壓力差。下針形桿M放置在零位腔蓋內，呈“Π”形的傳感器杠桿12的一個支腿固定在零位腔蓋側壁。下針形桿M的底端放置在膜片沈上表面中心點，下針形桿M的頂端頂著傳感器杠桿12的上述支腿。呈“Π”形的傳感器杠桿12的另一個支腿設在零位腔蓋上方，上針形桿9的底端放置在該支腿上表面。上針形桿9的頂端頂著小杠桿11 一端，小杠桿11另一端搭在小球 16上。小球16放置在氣流管20上，氣流管20上方對應大杠桿7的一端，大杠桿7的另一端連接轉叉3的搖臂。小杠桿11左右二邊繞支點二 14上下擺動，大杠桿7左右二邊繞支點一 10上下擺動，支點一 10固定在零位腔蓋23上，支點二 14固定在大杠桿7上。在大杠桿7和零位腔蓋23之間連接有平衡彈簧13，以控制大杠桿7擺動量。在大杠桿7與轉叉3 連接處設有閉合彈簧5，以確保大杠桿7與轉叉3的有效連接。在小杠桿11與大杠桿7間設置有恢復彈簧15，以使小杠桿11擺動量受到抑制。氣流管20下部放置于伺服裝置19內，在伺服裝置19內、氣流管20下部固定有盤座21，可通過固定在盤座21上的伺服裝置彈簧箱18伸長或收縮帶動盤座21動作，從而帶動氣流管20在伺服裝置19殼體內上下移動。伺服裝置19底端連接壓縮空氣管22。氣流管20上部連接有光柵位移傳感器17。遠距離調整彈簧8 —端連接“Π”形的傳感器杠桿12，另一端連接傳動機構6，傳動機構6連接帶電動機的減速器觀，帶電動機的減速器觀上連接圓光柵編碼器27。本發明所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器工作時
先通過壓縮空氣管22向伺服裝置19內通入氣流，使得氣流管20內有向上的氣流，從而吹起氣流管20上方的小球16，使得小球16與氣流管20之間存在間隙。當氣 罐1內工作壓力上升時，膜片26的中心向上鼓，推動下針形桿24向上移動， 傳感器杠桿12隨之移動，傳感器杠桿12上端的上針形桿9也向上移動，推動小杠桿11 一側(左側)向上，使得小杠桿11另一側(右側)向下壓小球16，小球16與氣流管20的間隙減小，使得氣流管20出氣口面積減小；此時，伺服裝置19內壓縮空氣壓力升高，伺服裝置彈簧箱18帶動盤座21進而帶動氣流管20在伺服裝置19內向上移動，將大杠桿7 —側 (右側)頂起，大杠桿7另一側(左側)向下壓閉合彈簧5，然后通過轉叉3帶動閥門桿29 位移，使閥門體31與閥門32間隙減小，氣體通道面積減小，工作腔內壓力下降。當氣流管20在伺服裝置19內向上移動時，其移動距離可通過光柵位移傳感器17 實時監測。當上述過程開始后，相關彈性元件同時開始反向作用。當氣流管20上移頂起大杠桿右側時，小杠桿11右側同時上升。在小杠桿11與大杠桿7間恢復彈簧15的作用下，小杠桿11右側上升受到抑制。而小球16在壓縮空氣作用下將上升，其與氣流管20間隙變大，部分壓縮空氣從氣流管20排出，伺服裝置19內壓力將停止增長，穩壓器恢復穩定狀態。此時壓力變動至整定值，氣罐1內工作壓力與膜片26達成平衡，壓力穩定在要求值。當氣罐1內工作壓力下降，上述過程反向進行。當氣罐1內工作壓力下降時，膜片26的中心向下鼓，下針形桿24向下移動，傳感器杠桿12隨之移動，傳感器杠桿12上端的上針形桿9也向下移動，帶動小杠桿11 一側(左側)向下，使得小杠桿11另一側(右側)向上移動，小球16與氣流管20的間隙增大，部分壓縮空氣從氣流管20排出；此時，伺服裝置19內壓縮空氣壓力下降，伺服裝置彈簧箱18帶動盤座21進而帶動氣流管20在伺服裝置19內向下移動，使大杠桿7—側(右側)下移， 大杠桿7另一側(左側)向上移動，通過閉合彈簧5、轉叉3帶動閥門桿29位移，使閥門體 31與閥門32間隙增大，氣體通道面積增大，工作腔內壓力上升。當氣流管20下移，大杠桿右側與小杠桿11右側同時下移時，小球16與氣流管20 間隙減小，伺服裝置19內壓縮空氣排出量減小，伺服裝置19內壓力增長，穩壓器恢復穩定狀態。在小杠桿11與大杠桿7間恢復彈簧15的作用下，小杠桿11右側下降受到抑制。此時壓力變動至整定值，氣罐1內工作壓力與膜片26達成平衡，壓力穩定在要求值。本發明中穩壓器工作腔的壓力設置，采用遠距離調整彈簧8進行。當需要進行壓力調整時，通過帶電動機的減速器28的轉動，將遠距離調整彈簧8的拉伸量進行調整，帶動 “Π”形的傳感器杠桿12上下動作，傳感器杠桿12上下動作使得下針形桿24上下動作，從而調整膜片26上施加的預緊力，實現工作壓力的人工設定。通過圓光柵編碼器27可實時監測遠距離調整彈簧8的調整量。本發明中可通過更換不同特性參數的膜上彈簧25，實現壓力調節范圍的變化。本發明所述的穩壓器各部件連接處采用耐氟橡膠或四氟乙烯襯墊。可通過更換不同尺寸的閥門體31與閥門32，即可實現小流量到大流量的變化。
權利要求
1.一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，該裝置包括圓柱形的氣罐(1)，在氣罐(1)上方固定有平板O)；氣罐(1) 一端連接氣體輸入管(34)，另一端連接氣體輸出管(30)；閥座(33)上安裝閥門(3 后裝于氣體輸入管(34)或氣體輸出管(30) —端；閥門(3 另一端對應設置在氣罐⑴內的閥門體(31)；閥門體(31)連接閥門桿09)，閥門桿09)上端連接設置在平板⑵上的轉叉⑶；其特征在于在平板( 上固定有膜片(26)，平板( 對應膜片06)處開有通孔，通過該通孔使得氣罐(1)與膜片06)相通；膜片06)上方罩有零位腔蓋03)；下針形桿04)放置在零位腔蓋內，呈“Π”形的傳感器杠桿(1 的一個支腿固定在零位腔蓋側壁，下針形桿04)的底端放在膜片06)上表面，下針形桿04)的頂端頂著上述傳感器杠桿(1 的一個支腿；呈“Π”形的傳感器杠桿(12)的另一個支腿設在零位腔蓋03)上方，上針形桿(9)的底端放置在該支腿上表面，上針形桿(9)的頂端頂著小杠桿(11) 一端；小杠桿(11)另一端搭在小球(16)上；小球(16)放置在氣流管00)上；氣流管00)上方對應大杠桿(7)的一端，大杠桿(7)的另一端連接轉叉(3)；氣流管00)下部放置于伺服裝置(19)內，在伺服裝置(19)內、氣流管00)下部固定有盤座(21)，通過固定在盤座上的伺服裝置彈簧箱(18)伸長或收縮帶動盤座動作，從而帶動氣流管00)在伺服裝置(19)殼體內上下移動；伺服裝置(19)底端連接壓縮空氣管(22)。
2.根據權利要求1所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，其特征在于所述的膜片06) 采用鈹青銅材料制成。
3.根據權利要求1所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，其特征在于所述的氣罐(1)、 閥座(33)、閥門(32)、閥門桿09)和平板( 均采用碳鋼制成后先鍍銅再鍍鎳，或者采用不銹鋼制成。
4.根據權利要求1所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，其特征在于在平板( 上固定有罩殼，膜片( )、零位腔蓋(23)、下針形桿(M)、傳感器杠桿(12)、上針形桿(9)、 小杠桿(11)、氣流管(20)、伺服裝置(19)、大杠桿(7)以及轉叉(3)放置在罩殼(4)內。
5.根據權利要求1所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，其特征在于在膜片06)和零位腔蓋之間設有膜上彈簧05)。
6.根據權利要求1所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，其特征在于小杠桿(11)左右二邊繞支點二(14)上下擺動，大杠桿(7)左右二邊繞支點一(10)上下擺動；在大杠桿(7) 和零位腔蓋之間連接有平衡彈簧(1 ，以控制大杠桿(7)擺動量；在大杠桿(7)與轉叉(3)連接處設有閉合彈簧( ，以確保大杠桿(7)與轉叉(3)的有效連接；在小杠桿(11) 與大杠桿(7)間設置有恢復彈簧(15)，以使小杠桿(11)擺動量受到抑制。
7.根據權利要求1所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，其特征在于遠距離調整彈簧 ⑶一端連接“Π”形的傳感器杠桿(12)端部，另一端連接傳動機構(6)，傳動機構(6)連接帶電動機的減速器08)。
8.根據權利要求7所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，其特征在于所述的帶電動機的減速器0 處設有接圓光柵編碼器07)。
9.根據權利要求1所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，其特征在于由膜片06)和零位腔蓋構成的零位腔連接一根氣體管路，通過該氣體管路始終保持零位腔內的壓力為一恒定值且壓力小于lOOPa。
10.根據權利要求1所述的一種耐腐蝕精密氣體穩壓器，其特征在于所述的氣流管 (20)上部設有光柵位移傳感器(17)。
全文摘要
本發明涉及耐腐蝕精密氣體穩壓器，其在氣罐上方固定有平板；平板上的膜片開有通孔，使得氣罐與膜片相通；膜片上方罩有零位腔蓋；下針形桿的底端放在膜片上表面，下針形桿的頂端頂著傳感器杠桿的一個支腿；上針形桿的底端放置在傳感器杠桿的另一個支腿上，上針形桿的頂端頂著小杠桿一端；小杠桿另一端搭在小球上；小球放置在氣流管上；氣流管上方對應大杠桿的一端，大杠桿的另一端連接轉叉；氣流管下部放置于伺服裝置內，通過固定在盤座上的伺服裝置彈簧箱伸長或收縮帶動盤座動作，從而帶動氣流管在伺服裝置殼體內上下移動。本發明的穩壓器可實現在強腐蝕性氣體介質中的壓力自動調節，達到恒壓作用，壓力調節精度高，運行穩定。
文檔編號F17D3/01GK102155619SQ20101060661
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者張上昆, 杜偉華, 王道勝, 高燕子 申請人:四川紅華實業有限公司