Пневматическое устройство для извлечения квадратного корня

 

Изобретение относится к пневматической вычислительной технике. Принцип действия устройства основан на кусочной аппроксимации исходной корневой зависимости Р 0,8 (Рр -0,2) + 0,2, где Pg , Pgyjj - входное и выходное давления. В зависимости от величины входного давления автоматически выбирается один из участков (их три) .аппроксимации с помощью - схемы выбора шин, после чего Pgy усиливается по величине и по мопщости. 1 ил. ю о 00 сд о: сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 06 G 5/00 г /Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ с

/gal p

1 Q

4 у (21) 3778194/24-24 (22) 06.08.84 (46) 30.01.86. Бюл. Р 4 (71) Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения (72) Н.А.Барыкин, В.Г.Беренштейн, И.А.Пресс и И.Л.Яковлева (53) 621.525(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 951327, кл. G 06 G 5/00, 1981.

Техническое описание и инструкция по эксплуатации завода "Тизприбор" на прибор извлечения квадратного корня ПФ1.17, 1968.

„„Я0„„1208565 А (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ (57) Изобретение относится к пневматической вычислительной технике, Принцип действия устройства основан на кусочной аппроксимации исходной корневой зависимости Р „ = 0 8 (Р „+ 0,2, и выходное давления. В зависимости от величины входного давления автоматически выбирается один из участков (их три) аппроксимации с помощью схемы выбора шин, после чего Рцц„ усиливается по величине и по мощности. 1 ил.

1208565

Выход Р разностного усилителя 13

1 связан непосредственно с глухой камерой четвертого одномембранного эле. мента 11 и через третий дроссельный сумматор 5 с минусовым входом раз— ностного усилителя 13, причем турбулентный.постоянный дроссель под— ключен к второму задатчику 2.

Одномембранные элементы 8-11 включены по схеме выбора минимума, а их общий коллектор через выходной усилитель 19 подключен к выходу Рв

Ьых устройства.

Принцип действия устройства осно— ван на кусочной аппроксимации исходной корневой зависимости

40

Р„„= 0,8 (Р „— 0,2) + 0,2, (1) 50 где P в„и Р „„— соответственно входной и .выходной давления.

На интервале изменения входных давлений от 0,3 до 1,0 кгс/смг для аппроксимации корневой зависимости с погрешностью не хуже, 55 чем 1X., достаточно трех участков разбиения,на каждом из которых корневая зависимость аппроксимируется отИзобретение относится к вычислительной технике, а именно к пневматическим устройствам для извлечения квадратного корня.

Цель изобретения — повышение точ- 5 ности °

На чертеже изображена схема пневматического устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 задатчики опорных давлений, дроссельные сумматоры 3-5, последний из которых состоит из постоянного турбулентного 6 и переменного ламинарного 7 дросселей, одномембранные элементы 8-11 со сдвигом, 15 постоянный питающий дроссель 12, разностный усилитель 13, выполненный на основе одномембранных элементов

14 и 15 и дросселей 16-18, усилитель 19 по давлению и мощности.

Входной канал P связан с плюв совым входом разностного усилителя

13, глухой камерой третьего одномембрàííîrо элемента 10 и первыми

:входами первого 3 и второго 4 дрос- 25 сельных сумматоров, вторые входы соединены с первым задатчиком 1, а выходы — с глухими камерами первого

8 и второго 9 одномембранных элементов. 30 о (Р, — Р„), (2) где . — постоянный коэффициент, определяемый геометрией и степенью открытия дросселя 7;

Рв,Р— абсолютные значе ия давлений на входе и выходе разностного усилителя 13..

Расход Q через турбулентный дроссель б описывается уравнением: (3) Q

rpe — постоянный коэффициент, определяемый геометрией дросселя б; резком прямой. На интервале измене— ния входного давления от 0,2 до г

0,3 кгс/см корневая зависимость аппроксимируется одним нелинейным отрезком.

В зависимости от величины входного давления выбирается один из участков аппроксимации. Автоматический выбор соответствующего участка осуществляется схемой выбора меньшего сигнала. Далее выходное давление усиливается по величине усилителем по давлению (с коэффициентом

К 1,2), а по мощности — выходным усилителем 19.

Каждый из аппроксимирующих отрезков прямой задается начальной ординатой и углом наклона. Начальные ординаты прямолинейных отрезков реализуются с помощью одномембранных элементов 8 — со сдвигом, и первого задатчика 1. Углы наклонов отрезков прямых задаются с помощью дроссельных делителей 3 и 4.

Для реализации первого нелинейного участка дроссель выполнен турбулентным.Геометрические данные дросселя 6 выбираются из условия обеспечения ламинарного режима течения через переменный дроссель 7. Для жиклера с круглым сечением, работающим в паре с переменным дросселем типа "конус-конус при значении опорг ного сигнала Р = 0,2 кгс/см, такой режим обеспечивается при диаметре жиклера О, 1 мм.

Так как давления в глухой и проточной камерах элемента 14 разно— стного усилителя 13 равны, то расход Q через переменный дроссель 7 с ламинарным режимом течения равен:

1208565 4

Формула изобретения

Расчет показывает, что в диапазоне изменения входных давлений 0,20,3 кгс/см зависимость (5) аппрок2 симирует корневую зависимость (1) с погрешностью, не хуже чем 1Х (при

Ь = — 0,026 кгс/см и — = 1, 14) .

Экспериментальная проверка показала, что предлагаемое устройство из— влечения квадратного корня реализует корневую зависимость (1) в стандартном диапазоне изменения входного давления Р „ = 0,2-1,0 с погкгс см решностью менее +1X.

По сравнению с прототипом (в качестве которого принят прибор ПФ1. 17 завода Тизприбор"), предлагаемое устройство обеспечивает уменьшение погрешности на начальном участке изменения входного сигнала

0,2 P „ 0,28 кгс/см

Р— абсолютное значение опорноо го давления второго задатИ чика 2;

Р = 1,2 кгс/см

Из усло вия нер азрывности потока расходы Q< и Qg равны.

a„= а

Соответственно

С учетом коэффициента К у силит еля 19 величины d — сдвига четвертого одномембранного элемента 11, выходное давление на первом участке аппроксимации определяется следующим образом:

Пневматическое устройство для извлечения квадратного корня, содержащее первый задатчик, первый и второй дроссельные сумматоры и три одномембранных элемента со сдвигом, проточные камеры которых через дроссель соединены с каналом питания и

10 непосредственно — с выходным усилителем, глухая камера третьего одномембранного элемента со сдвигом связана с входным каналом и первыми входами дроссельн х сумматоров, вто15 рые входы которых соединены с первым задатчиком, а выходы сообщены соответственно с глухими камерами первоro и .второro одномембранных элементов со сдвигом, о т л и ч а ю щ е е20 с я тем, что, с целью повышения точности, в нем дополнительно установлены разностный усилитель, четвертый одномембранный элемент со сдвигом и третий дроссельный сумматор, выпол25 ненный на основе постоянного турбулентного и переменного ламинарного дросселей, причем плюсовой вход раэностного усилителя связан с входным каналом, выход — с переменным

З0 ламинарным дросселем и глухой каме- рой четвертого одномембранного элемента со сдвигом, проточная камера которого сообщена с проточными камерами предыдущих одномембранных элементов со сдвигом, минусовая ка35 мера разностного усилителя соединена с выходом третьего дроссельного сумматора, турбулентный дроссель которого подключен к второму задатчику

Со ст авит ел ь 0. Гудк о в а

Текред З.палий Корректор С.Шекмар

Редактор А.Ревин

Заказ 289/58 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4