[發明專利]氣動繼動器

在審

• 申請號: 201810852730.2
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN108561593A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 胡正超;雷科揚
• 申請（專利權）人: 辰星儀表（成都）有限公司
• 主分類號: F16K11/04
• 分類號: F16K11/04;F16K11/10;F16K31/126
• 代理公司: 成都立新致創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51277
• 代理人: 譚德兵

本發明涉及氣動繼動器，包括基壓體和背壓體，背壓殼體內置螺紋，繼動器的進氣閥座以螺紋連接方式旋入背壓殼體內，使得進氣閥座可在背壓殼體內軸向移動，移動完成后用緊定螺釘固定；繼動器的進氣閥芯尾部增長形成尾部直柄段，尾部直柄段插入由壓環和導向套形成的組件，然后作為一個整體安裝在進氣閥座內；進氣閥芯和繼動器的排氣閥芯的中心設置通孔，該通孔與繼動器的膜片座中心通孔對接形成排氣通道，排氣通道開設導通孔與繼動器的輸出腔導通。本發明中進氣閥座可作軸向移動、閥芯長度可做相對調整、進氣閥芯有效工作面積小的繼動器，使輸出回差減小、兩工況過渡時出現的突跳值減小、不靈敏區域減窄，使泄漏流量平衡點遠離繼動器工作范圍內。

技術領域

本發明涉及技術領域，具體涉及一種氣動繼動器。

背景技術

氣動繼動器是為氣動儀表提供高精度的受控氣源，氣動繼動器的輸出精度決定了氣動儀表的工作精度，氣動繼動器動態特性直接影響到氣動儀表工作的穩定性。圖1所示繼動器是一種國內常用的繼動器，如圖2當背壓Pn增加輸出壓力P+ 0=f（Pn）隨之增加，當背壓Pn減小輸出壓力P- 0=f（Pn）隨之減小，要保證在指定的背壓Pn下有P+ 0=P- 0，（即△P₀≈0）則必須嚴格保證當膜片座15向移動的膜片14、16有效工作面積與向移動后的膜片14、16有效工作面積相等，由于制造、裝配等若干因數使得△P₀≠0，△P₀就是在這個指定點上的回差。裝配后膜片14、16處于殼體內部其位置及狀態無法檢測，制造誤差、裝配誤差、乃至緊固螺釘壓持程度均將影響到膜片14、16位置狀態，即直接影響到膜片14、16有效工作面積，所以這個回差值處于不可控且較大。氣動繼動器的工作是兩種工況交替的動態平衡的過程，第一工況是進氣閥打開排氣閥關閉，第二工況是進氣閥關閉排氣閥打開，將這兩種工況的輸出方程相減有：

△P₀≈（△P₀*A_進+T_彈）/（A_輸出-A_進） …………（1）

△P₀—輸出壓力的突變值(又稱：轉控誤差)

Ps—氣源壓力

A_進—進氣閥芯的有效作用面積

T_彈—彈簧力

A_輸出—輸出腔有效作用面積

△P₀就是兩種工況相互過渡輸出壓力的突變值，對繼動器輸出特性極為不利。從上式可知減小A_進使△P₀減小，圖1所示的輸入閥芯的有效面積A_進減小的可能極小，它的轉控誤差相對比較大，輸出特性較差。由圖2可知，繼動器從第一工況到第二工況之間存在一個不靈敏區，在這個區域內對于一個Pn值，輸出壓力P₀值是不確定的，這對繼動器特性是極為不利的。

繼動器處于平衡狀態輸出流量為零，繼動器也可因進氣閥、排氣閥的泄漏量不同引起第一工況、第二工況或兩工況交替的工作狀態。輸出壓力增大進氣閥芯兩端壓差減小泄漏量減小，而排氣閥芯兩端壓力增大泄漏量增大，泄漏量Q與輸出壓力曲線見圖6，這兩條曲線有一交點E，對應的輸出壓力P_E，在此點進氣閥與排氣閥泄漏量Q相等，在此點附近就是兩工況的過渡區，在這過渡區內輸出壓力變化不靈敏反應遲鈍、回差大、輸出壓力有可能突變。解決這個問題：一是減小不靈敏區的寬度，二是控制P_E點不出現在繼動器工作范圍內。根據上述公式（1）及圖6可知，減小不靈敏區需減小進氣閥芯的有效面積A_進，控制P_E位置需控制兩閥芯的泄漏量，這兩條措施在圖1所示的結構上均無法 實現。氣源P_S不穩定發生波動△P_S導致輸出壓力Po變化△P₀，將氣源波動變化代入第一工況輸出方程中整理、比較有：