Пневматический усилитель давления

 

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ :ДАВЛЕНИЯ, содержащий размещенные в корпусе первый и второй упругие чувст-витальные элементы, например мембраны , сопло, установленное на второй мембране и сообщенное с одной стороны с камерами между мембранами, а с другой - с выходной кс1мерой,соединенной с выходным каналом, и входную камеру, расположенную между корпусом и первой мембраной и соединенную с выходным каналом, отличаюцийс я тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия, усилитель снабжен насосом, вход которого связан с камерой между мембранами, а выход - с выходным каналом усилителя. (Л с ю 42k. О) о 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦКАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1024608 А

gpss F 15 С 3 14; F 15C 3 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЧТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3380959/18 24 (22) 18.01.82 (46) 23.06.83. Бюл. 9 23 (72) B.È. Сажин, М.A. Фадеев, B,Ì. Мясников и A.È. Юрченко (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. A.A. Жданова (53) 621-525(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9. 596907, кл. С 05 В l/11, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

В 699243, кл. F 15 С 3/14, 1978 (прототип) . (54)(57) HHEBMATH×ÅCÊÈÉ УСИЛИТЕЛЬ .ДАВЛЕНИЯ, содержащий размещенные в корпусе первый и второй упругие чувствительные элементы, например мембра» ны, сопла, установленное на второй мембране и сообщенное с одной стороны с камерами между мембранами, а с другой - с выходной камерой,соединенной с выходным каналом, и входную камеру, расположенную между корпусом и первой мембраной и соединенную с выходным каналом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия, усилитель снабжен насосом, вход которого связан с камерой между мемб- ° ранами, а выход - с выходным каналом усилителя.

1024608

Изобретение относится к средствам пневмоавтоматики, а именно к усилителям давления, и может также использоваться в качестве преобразователя входных воздействий в виде усилия или перемещения в дискретный пневматический сигнал.

Известен пневматический усилитель, содержащий установленные в корпусе первый чувствительный эле"ент, сопло, размещенное на втором упругом 10 чувствительном элементе, полость перед которым соединена через дроссель с источником питания, а через сопло и промежуточную камеру с выкодным каналом. При воздействии преобразуемого параметра на чувствительный элемент увеличивается сопротивление истечению струи воздуха через сопло, увеличивается давление в полости перед соплом, что приводит к деформа- п ции второго чувствительного элемента в направлении к первому чувствительному элементу. Так как описанный процесс протекает левинообразно, то через очень малый промежуток времени сопло закрывается и давление в полости перед ним увеличивается до максимального значения (1J .

Недостаток известного преобразователя состоит в недостаточной чувствительности, так как движение обеих чувствительных элементов про исходит при давлении в промежуточной камере, больше атмосферного, и под воздействием только преобразуемого параметра и давления в полости перед соплом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пневматический усилитель, содержащий размещенные в корпусе первый и вто- 4п рой упругий чувствительные элементы, например мембраны, сопло, установ— ленное на втором чувствительном элементе и сообщенное с одной стороны с камерой между чувствительными эле- 45 ментами, à с другой с выходной камерой, соединенной с выходньм каналом, и входную камеру, расположенную между корпусом и первым чувствительным элементом и соединенную с входным каналом, канал питания, соединенный через дроссель с выходным каналом P2), Недостаток известного устройства состоит в недостаточных чувствительности и быстродействии. Объясняется это тем, что деформация первого чувствительного элемента происходит только под воздействием преобразуемого параметра, а второго чувствительного элемента под воздействием увеличивающегося давления в полости 60 перед соплом. Кроме того, обоим чувствительным элементам приходится преодолевать давление, создаваемое струей, вытекающей из сопла, в промежуточной камере. Более того, пере- у мещению первого чувствительного элемента препятствует давление струи, действующее непосредственно на него.

Последнее обстоятельство создает зону нечувствительности, т.е, до какого-то значения изменение преобразуемого параметра не приводит к изменению зазора между соплом и первым чувствительным элементом.

Цель изобретения - повысить чувст вительность и быстродействие известного преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что пневматический усилитель давления, содержащий размещенные в корпусе упругий первый и второй чувствительные элементы, например мембраны, сопло, установленное на второй мембране и сообщенное с одной стороны с камерой между мембранами, а с другой — с выходной камерой, соединенной с выходным каналом, и входную камеру, расположенную между корпусом и первой мембраной и соединенную с входным каналом, снабжен насосом, вход которого связан с камерой между мембранами, а выход — c выходным каналом усилителя.

На чертеже представлена схема пневматического усилителя давления, Усилитель состоит из корпуса 1, в котором размещены упругий первый чувствительный элемент — мембрана 2 и второй чувствительный элемент мембрана 3, сопло 4, установленное на мембране 3 и сообщенное с одной сторсны с расположенноЙ между мембра нами 2 и 3 камерой 5, а с другой с выходной камерой 6, в которой подключен выходной канал 7, насоса 8, вход 9 которого сообшен с камерой 5, а выход 10 — c выходным каналом 7, входную камеру 11, соединенную с входным каналом 12, K насосу 8 подведен канал 13 питания. Контроль выходного сигнала осуществляется по прибору 14.

Усилитель работает следующим образом.

При отсутствии воздействия на мембрану 2 насосом 8 через выходную камеру 6, сопло 4 и камеру 5 .прокачивается воздух,при этом на мембране 3 с соплом 4 имеется небольшой перепад давления. При наличии воздействия на мембрану 2 со стороны преобразуемого параметра (давления, силы, перемещения) зазор между ней и соплом

4 уменьшается, сопротивление истечению струи воздуха через сопла 4 уве— личиваетс я,,давление в выходной камере 6 увеличивается и мембрана 3 начинает деформироваться в направлении к мембране 2. Увеличение сопротивления истечению струи воздуха через сопло 4 и уменьшение объема камеры 5 способствует увеличению разрежения в последней и еще большему

1024608

Составитель

Редактор "Г. Волкова Техред f.,Фанта Корректор В. Бутяга

Заказ 4362/30 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 перемещению мембраны 2 и 3 в направлении друг к другу и очень быстро сопло 4 закрывается мембраной 2, при этом давление в камере б и канале

7 резко возрастает, сигнализируя о достижении преобразуемым параметром заданного значения. При уменьшении или сбросе воздействия со стороны преобразуемого параметра мембрана 2 возвращается B исходное положение, а сопло 4 отрывается от нее, так как параметры мембраны 3 и зазор между соплом 4.и мембраной 2 выбираются такими, чтобы после срабатывания преобразователя воэможность движения мембраны 3 в сторону мембраны 2 были ограничены, т.е. чтобы после этого жесткость ее резко возросла.

Предлагаемый усилитель имеет по сравнению с известным большие чувствительность и быстродействие. Действительно, в известном усилителе из-менение зазора между соплом и первой чувствительной мембраной происходит только эа счет изменения воздействия на первую чувствительную мембрану со стороны преобразуемого параметра и изменения давления в выходной камере.

B предложенном устройстве этот зазор уменьшается дополнительно и эа счет увеличения разрежения в промежуточной камере при воздействии на первую чувствительную мембрану преобразуемого параметра. Создание разрежения в промежуточной камере 5 уменьшает и силовое воздействие струи воз35 духа, вытекающего иэ сопла, на первую чувствительную мембрану.

Кроме того быстродействие предложенного усилителя, т.е. закрытие соп7П ла происходит за более малое время.