Преобразователь частоты импульсов в аналоговый пневматический сигнал

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСГОТЫ ИМПУЛЬСОВ В АНАЛОГОВЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СИГНАЛ, содер;жащий входной канап, генератор тактирующих импульсов и элемент памяти, соекшвеввый с выходным каналом, j о т ли ч а к ш вися 1ал, что, с целью повышения точности пр браэователя , в нем установлен пн момеханичесяий сумматор, связанный с механопневматическим преобразователем перемете- ; ння выходного звена сумматора в аналоговый пне&матнчесвпй сигнал, причем пневмомезсаническнй сумматор выполнен с приводом одностороннего действия, камера которого соединена с выходным каналом, а шток связан с подпр жиненной зубчатой рейкой с помощью jcpanoBoro механизма, кннематвческн соёшгаенного с приводом отключения, полость которого соединена с первым выходом генератора тактирующих импульсов, а выход механопневматического преобразователя соединен с элементом амяти через нормально-закрытый g клапан управляющий вход которого подФ ключен к Второму выходу генератора тактирующих импульсов, связанному своим С третьим выходом с элементом памяти.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU„„1057961

3(5g 6 06 G 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»»

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬРПФ (21) 3377,155/18 24

/ (22) 04.01.83 . (4e) 30.11.83. Бюл. И» 44 (72) Ж, А. Абгарян, П. А. Александров, :С. М. Бугров, Л. А. Залкннд н А. Н. Мань (,53) 621 -525(088.8) (56) . 1. Авторское свидетельство СССР

М 387375» IN. Q . 06 С, 5/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР И 304589, пл. 9 06 9 5/00, 1969 (прототип) .

" (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСтстЫ ИМПУЛЫ:ОВ В. АНАЛОГОВЫЙ

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СИГНАЛ, с одер.,жащий входной канал, генератор тактирующих имаульсов и элемент памяти, соединенный с выходным каналом

; о i л и ч а ю m и и с я тем, что, с цепью повмйення точности прщэбразовате- ля, в нем:установлен пневмомеханнческнй сумматор, связанный с механопневматическнм преобразователем перемеше-; ння выходного звена сумматора в аналоговый пневматический сигнал, причем пневмомеханнческнй сумматор выполнен с приводом одностороннего действия, камера которого соединена с выходным каналом, а шток связан с подпружиненной зубчатой рейкой с помошью храпового механизма,. кннематнчесии соединенного с приводом отюпочення, полость котороого соединена с первым выходом генератора тактирующих импульсов, а выход механопневматнческого преобразователя соединен с элементом.памяти .через нормально-закрытый клацай, управляющий вход которого подключен к второму выходу генератора тактнруюпщк импульсов, связанному своим третьим выходом с элементом памяти.! 10Ü 7

Изобретение относится к средствам автоматизации, а именно к устройствам преобразователей частоты импульсов в аналоговый пневматический сигнал.

- Известны пневматические устройства для измерения частоты импульсов, содерекашие два пульсирукицих дросселя, генератор постоянной частоты, повторитель, в котором установлены клапан, повторитель со сдвигом и задатчик начального отсче- щ

ra, выход генератора соединен с управлякипими камерами первого пульсирующего дросселя Н клапана, Вход второго пульсирующего дросселя соединен с выходом повторителя сО сдвигом, ВыхОд вторОГО пулы- 5 сирукицего дросселя подключен к Входам повторителя со сдвигом и через кшшанк задатчику, выход повторителя со сдвигом соединен через первый пульсирующий дроссель с Выходным каналом усгройства, а входной канал устройства сое динен с управляющими камерами второго пульсируимпего дросселя 1 .

Недостатком устройства является низкая точнос гь вследствие су шественной температурной погрешности..

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь частоты импульсов в аналоговый пневматический. Сигнал, содержащий входной канал, генератор тактирую юиих импульсов, элемент памяти, два и ульсирукипих сопротивления, управлякипие камеры которых подключены к входному каналу устройства .и к выходу генератора гактируюпшх импульсов, входы соответст35 венно соединены с каналом питания и с атмосферой, а выходы - с выходным кана лом преобразователя, снабженный элементом памяти с настраиваемым временем запоминания сигнала, вход которого соединен с входным каналом преобразователя, а выход - с управляющей камерой клапана, установленного в канале питания генератора (2), Однако устройство характеризуется недостаточной точностью вследствие интегрирования температурной погрешности, заданного приращения давления, соотвез ствующего одному входному импульсу.

Бель изобретения — повышение точности., Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем входной канал, генератор тактирукипих импульсов н элемент памяти, соединенный с выходным каналом, установлен пневмомехани55 ческий сумматор связанный с механопневматическим преобразователем перемещения выходного звена сумматора s анаO6i 3 логовый пневматический сигнал, причем пневмомжанический сумматор выполнен с приводом одностороннего действия, камера которого соединена с входным каналом, а шток связан с подпружиненной зубчатой рейкой с помощью храпового ме,ханизма, кинематическн соединенного с

Йриводом отключения, полость которого соединена с первым выходом генератора тактирующих импульсов, а выход механопневматического преобразователя соединен с элементом памяти, через нормальнозакрытый клапан, управляющий вход котс рого подключен к второму выходу гене.ратора тактирующих импульсов связанному своим третьим выходом с элементом памяти.

На фиг. 1 показана принципиальная схема преобразователя: на фиг. 2 — циклограмма изменения входных сигналов.

Преобразователь содержит генератор

1 тактирующих импульсов, элемент 2 памяти, выполненный в виде нормальнозакрытого клапана, пневмомеханический сумматор 3, связанный с механопневматическим преобразователем 4.

Сумматор 3 включает привод 5 од= постороннего действия, шток которого связан с подпружиненной зубчатой рейкой

6 с помощью xp80050F0 механизма 7, соединенного с приводом отключения 8.

Механопневмагический преобразователь

4 содержит установленные на рейке 6 сопла 9 и 10, привод 11 одностороннего действия с поршнем 12 и пружиной 13, на штоке которого установлен флажок 14, усилитель 15. Сопло 9 и усилитель 15 соединены с каналом 16 питания.

Привод 5 подключен к выходному каналу 1 7 преобразователя. Привод

8 и клапан 2 соединены соответственно с первым 18 и Вторым 19 выходами генератора 1 ° Клапан 2 подключен к безрас-" ходному (геометрическому) выходному каналу 20.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче в камеру привода 5 пневматического входного частотшн О> сигнала шток привода 5 начинает совершать воэврагно-поступательное движение. Вследствие этого зубчатая рейка 6 перемещается Вверх иа величину Н, пропо яиональную числу импульсов 2 и шагу зубьев Ъ (Н .= 2 Ъ ). Действие следящей системы, состоящей из соплового прерыва геля (сопла 9 и 10), флажка 14, усилителе 15, поршня 12, приводит к тому, что флажок 14 отслеживает положение

1057961

8rxf 0иг. Г з койца рейки 6 с укрепленными на нем сопламн 9 и 10. Таким образом, ход флажка 14 Нп равен ходу рейки 6, т. е.

Н = Н Z Ú . При этом давление воздуха в поршне 12 P =, где К—

KH плошадь поршня 12. Отсюда Р =

kit

--Р-.Z * е д е еРвлинииобратной связи прямо пропорпнонально m-! личеству импульсов 2, поступающих

10 на вход 17 Вх., с начала цикла измерения. Завершение цикла измерения происходит в два такта — запоминание и сброс.

Как видно из циклограммы фиг. 2, сначала приходит управляюший импульс от генератора 1 на Вх (запоминание ), т. е. на открытие .клапана 2, который на короткое время соединяет линию обрат ной связи с беэрасходным выходным каналом 20 Рбб,„>з результате чего в этом канале давление устанавливается равным давлению P под поршнем 12..После окончания импульса Вх > приходит импульс на Вх z (сброс), в результате чего происходит оттягивание штока, связанного с приводом 8 отключения. При этом рейка 6 освобождается и возвращае1 ся своей пружиной в исходное состояние.

Таким образом, в выходном канале 20 преобразователя формируется давление, пропорциональное количеству импульсов 7 измеряемой частоты f, пришедших на вход 17 Вх эа время одного периода Т генератора 1 тактирующих импульсов, имеющего частоту К2, эа вычетом времени с между окончаниямн импульсов на

Вх H Вх 21,т. е командами запоминания и сброса..

; Окончательно

Z — " — = f jf то к ко к с <<Т

Т-Т Т б\

1(2

Kb

66!Х 2 т. е., устройство действительно выполняет функцию преобразователя частоты импуль сов f в аналоговый пневматический сигнал с минимальными погрешностями

Предлагаемый преобразователь предназначен дня измерения сигналов с низкой частотой импульсов. При необходимости из мерения сигналов с высокой частотой перед преобразователем следует включать де литель частоты, например, в виде триггерйого счетчика.

ВНИИПИ Заказ 9465/52

Тираж 706 Поалисное

Филиал ППП Патент", r.Ужгороа,ул. Прсекгная,4.