Электроструйный преобразователь

 

Изобретение относится к средствам автоматики и предназначено для использования в электрогидравлических и электропневматических системах автоматического управления. Цель изобретения - упрощение конструкции. Для этого используется только один маломощный регулируемый высоковольтный источник высокого напряжения, которое подается на два электрода 5 и 6 типа игла-трубка, размешенных в канале питающего сопла 2. При этом управление отклонением заряженной затопленной струи осуществляют в однородном постоянном электрическом поле закороченного электрета 7, что не требует использования дополнительного источника электропитания. Плоский электрет 7 расположен на одной боковой поверхности рабочей камеры преобразователя вместе с электрически соединенной токопроводящей пластиной 8, которая соединена проводником 9 с другой токопроводящей пластиной 10, размещенной на противоположной боковой поверхности рабочей камеры. 1 ил. I О) 00 О ел 4 сл 3i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51)4 F 15 С !/04 !/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

@ Л

Ь/Х

° Þ9 178

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и QTKpblTHA (21) 3894788/24-24 (22) 06.05.85 (46) 23.04.87. Бюл. У !5 (71) Пензенский политехнический институт (72),В.Я.Краснослободцев и В.С.Нагорный (53) 621.525(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 601481, кл. F 15 С 1/08, 1976, Авторское свидетельство СССР

У 721567, кл. F 15 С 1/08, 1977. (54) ЭЛЕКТРОСТРУЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к средствам автоматики и предназначено для использования в электрогидравлических и электропневматических системах автоматического управления. Цель изобретения — упрощение конструкции.

Для этого используется только один маломощный регулируемый высоковольтный источник высокого напряжения, которое подается на два электрода 5 и 6 типа игла-трубка, размещенных в канале питающего сопла?. При этом управление отклонением заряженной затопленной струи осуществляют в однородном постоянном электрическом поле закороченного электрета 7, что не требует использования дополнительного источника электропитания. Плоский электрет 7 расположен на одной боковой поверхности рабочей камеры преобразователя вместе с электрически соединенной токопроводящей пластиной 8, которая соединена проводником 9 с другой токопроводящей пластиной !О, размещенной на противоположной боковой поверхности рабочей камеры. 1 ил.

1: 130545

Изобретение относится к средствам автоматики и предназначено для использования в электрогидравлических и электропневматических системах автоматического управления. 5

Цель изобретения — упрощение конструкции.

На чертеже приведена схема преобразователя.

Электроструйный преобразователь 10 содержит рабочую камеру 1 с питающим

2 и приемными 3 и 4 соплами. В канале питающего сопла 2 соосно размещены электроды 5 и 6 типа игла-трубка. На одной боковой поверхности рабочей камеры 1 расположен плоский электрет 7, электрически соединенный с токопроводящей пластиной 8, которая соединена проводником 9 с другой токопроводящей пластиной 10, разме- 0 щенной на противоположной боковой поверхности рабочей камеры 1. Электроды 5 и 6 подключены к источнику высоковольтного напряжения U „ .

Электроструйный преобразователь работает следующим образом.

Рабочая диэлектрическая среда жидкость или газ подается от насоса под избыточным давлением в сопло 2: питания, на выходе которого формируется затопленная струя 11. В отсутствие входного электрического сигнала на электродах 5 и 6 типа иглатрубка струя 11 делится поровну меж- Я5 ду приемными соплами 3 и 4, что обуславливает равенство О выходного сигнала преобразователя разности давле-ний в соплах 3 и 4. При подаче входного электрического сигнала от высоковольтного регулируемого маломощного источника (не показан) на электроды 5 и 6 типа игла-трубка между ними образуется сильное резко неодно= родное электрическое поле. Зона наи- 45 большей по величине напряженности этого поля располагается в непосредственной близости от поверхности острия игольчатого электрода 5 и в этой зоне происходит ионизация рабочей .50 среды. При этом образующиеся ионы имеют тот же знак заряда, что и знак потенциала игольчатого электрода 5.

Под действием кулоновской силы, а также под действием потока рабочей среды 55 ионы двигаются в направлении от поверхности острия иглы 5 через отверстие в трубке-электроде 6 и далее вместе со сформированной в питающем

6 2 сопле 2 струей 11 попадают в рабочую камеру 1 преобразователя.

Таким образом, униполярные ионы вносятся в затопленную струю рабочей среды, обеспечивая ее объемное заряжание.

При подаче на иглу 5 напряжения, например, отрицательной полярности затопленная струя заряжается униполярными ионами также отрицательно.

На отрицательно заряженную струю в рабочей камере, где сформировано однородное электростатическое поле с помощью закороченного электрета 7, действует пондеромоторная кулоновская сила, перемещающая струю в приемное сопло 3, как показано на рисунке. С изменением полярности напряжения на электродах 5 и 6 происходит изменение знака объемного заряда струи, следовательно, изменяется на противоположное направление действие кулоновской силы на заряженную струю 11 в электростатическом поле электрета 7 в рабочей камере 1. Поэтому струя, отклоняясь, перемещается из приемного 3 в приемное 4 сопло. При этом знак выходного сигнала преобразователя изменяется на противоположный.

Таким образом, в преобразователе с изменением знака входного управляющего электрического сигнала изменяют также и знак выходного гидравлического или пневматического сигнала.

С увеличением подаваемого на электроды 5 и 6 напряжения происходит увеличение напряженности сильного резко неоднородного электрического поля между ниии, что вызывает увеличение количества возникающих ионов и, следовательно, увеличение объемного заряда затопленной струи, Увеличение объемного заряда затопленной струи обуславливает, в . свою очередь, и увеличение кулоновской пондеромоторной силы, действующей на заряженную струю в электростатическом поле электрета 7 и равной.по величине произведению объемного заряда и напряженности электрического поля. Это приводит к увеличению угла отклонения заряженной струи от своего среднего положения в сторону одного из приемных сопел 3 или

4, определяемую полярностью подаваемого на игольчатый электрод напряжения, и, следовательно, приводит к

1305456

Составитель О.Гудкова

Техред И.Попович

Редактор А.Петров

Корректор Е.Рошко

Заказ 1414/35 Тираж б40

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 увеличению значения выходного сигна1 ла преобразователя.

Таким образом, в преобразователе с увеличением значения входного электрического сигнала управления обеспечивается увеличение значения его выходного гидравлического или пневматического сигнала.

Для формирования в рабочей камере 1 преобразующего устройства одно- f0 родного электростатического поля применяется плоский электрет 7, закороченный токопроводящими пластинами 8 и 10, соединенными между собой про-. водником 9. Электрическое поле фор- 15 мируется между свободной поверхностью электрета 7 и токопроводящей пластиной 10 и его напряженность приближаУ ется по величине к напряженности электрического пробоя воздуха, рав- 20 ной 33 кв/см, но не превышает ее. Закорачивание электрета необходимо для увеличения срока его службы и тем самым увеличения срока действия преобразователя. Применение электрета 25 позволяет не только создать сильное однородное электростатическое поле, но и устраняет использование при этом громоздких дополнительных высоковольтных источников напряжения. 30

Преобразователь позволяет обеспечить соответствие изменения величины и знака входного электрического сигнала управления изменению величины и знака выходного гидравлического или пневматического сигнала. Это значительно упрощает использование устройства, которое может также реализовать и аналоговый и дискретный режим, работы в электрогидравлических . и электропневматических системах автоматического управления. По сравнению с известным предлагаемый преобразователь имеет более простую конструкцию, так как в нем используется только одна пара электродов типа игла-трубка и только один управляемый высоковольтный маломощный источник..

Формула изобретения

Электроструйный преобразователь, содержащий рабочую камеру с питающим и приемными соплами, соосно расположенные электроды типа игла-трубка, соединенные с источником высоковольтного напряжения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упро-. щения конструкции преобразователя, оба электрода типа игла-трубка размещены в канале питающего сопла и на одной боковой поверхности рабочей камеры расположен плоский электрет, электрически соединенный с одной токопроводящей пластиной, которая соеди" иена проводником с другой «токопроводящей пластиной, размещенной на противоположной боковой поверхности рабочей камеры.