Способ преобразования электрического сигнала в пневматический или гидравлический

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„-SU„, 1386763 А1 (s» 4 F 15 С 1/04

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ЕС ay>>-™

ЯРА, с .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ., 13

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4038773/24-24 (22) 20.03.86 (46) 07.04.88. Бюл. Р 13 (71) Ленинградский политехнический институт им. M.È. Калинина (72) В.Я. Краснослободцев (53) 621-.525(088.8) (56) Денисов А.А.и Нагорный В.С.

Электрогидро- и электрогаэодинамичес кие устройства автоматики. Л.: Машиностроение, )9793 с.52.

Там же, с.69.

Калашников С.Г. Электричество.

Учебное пособие. М.: Наука, !985, с,395-400. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА В ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИЛИ

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ (57) Изобретение относится к области гидропневмоавтоматики и может быть йспользовано в электропневмо- и электрогидравлических системах автоматического управления различным технологическим оборудованием. Изобретение позволяет упростить способ и повысить надежность способа. Для этого создают между участками напорного трубопровода с уменьшенными сечениями вначале по потоку неоднородное переменное электрическое поле, заряжающее диэлектрическую среду. Далее по потоку формируют ускоряющие движение заряженной среды переменные однородные электрические поля, изменяя при этом их параметры. 1 ил.

13867б3

Изобретение относится к пневмо- фидроавтоматике и может быть испольовано в электропневмо- и электрогидавлических системах автоматического

5 равления различными технологическими процессами для преобразования управляющих электрических сигналов в

Выходные пневматические или гидравлические сигналы. !О

Цель изобретения — упрощение и по1 ьппение надежности способа.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ.

Схема реализации способа состоит . 15 з полых цилиндрических электродов трубок) 1 †электрически соединеьых друг с другом через один с обраованием двух электрических цепей, одключенных к разным полюсам источ- 20

1 ика б переменного напряжения.

Предлагаемый способ осуществляют ледующим образом. !

Пусть в некоторый момент времени йолярность напряжения, подаваемого 25

На электроды, описывается, например, верхними знаками у трубчатых электродов 1-5. При этом между электродами

1 и 2 возникает сильное резко неоднородное электрическое поле, так как 30 электрод 1 имеет заостренную торцоую поверхность. Под действием этого оля в непосредственной близости от оверхности острия образуются ионы 1 абочей среды, имеющие тот же знак, 35 то и потенциал заостренного электроа (в рассматриваемом случае ионы отрицательны). Под действием кулоновСкой силы ионы отталкиваются от поверхности острия электрода 1 и вле — 40 тают внутрь трубчатого электрода 2, увлекая за собой в результате вязкого трения и соударения нейтральные молекулы рабочей среды. Пролетая под действием сил инерции через трубчатый электрод 2, отрицательные ионы не испытывают действия никаких сил, поскольку электрическое поле внутри токопроводящей трубки (как: и внутри всякого проводника) отсутствует. Продолжая свое движение, отрицательные

50 ионы рабочей среды вновь попадают в электрическое поле, действующее на этот раз в зазоре между трубкамиэлектродами 2 и 3. Если бы поле было постоянным во времени, то пролетая

55 через этот зазор, отрицательные ионы потеряли бы всю энергию, которую они приобрели в первом зазоре между электродами 1 и 2. Однако за то время,в течение которого заряженные частицы пролетают через трубку-электрод 2, напряжение успевает переменить знак, так что полярность напряжений электродов теперь уже соответствует не верхним, а нижним знакам. В этой связи отрицательные ионы встречают во втором зазоре между электродами 2 и

3 не замедляющее, а вновь ускоряющее их движение электрическое, но уже однородное поле..

Пройдя через второй зазор, заряженные частицы, ускоряясь далее в его однородном электрическом поле, вновь входят внутрь третьей трубки. И вновь за время прохождения заряженных частиц через трубчатый электрод 3 напряжение меняет свою полярность. Поэто- му, когда частицы подойдут к третьему зазору между электродами 3 и 4, их полярность будет соответствовать верхним знакам. Ионы вновь попадают в ускоряющее их движение однородное электрическое поле. Проходя электрод за электродом, заряженные частицы непрерывно наращивают скорость и свою энергию. !

Соосно расположенные полые цилиндрические электроды 2-5, а также зазоры между ними представляют собой электрические линзы. С помощью данных линз становится возможным значительно изменить траекторию движения заряженной жидкости. Изменяя расположение цилиндрических электродов 2 друг относительно друга, настраивают главное фокусное расстояние каждой из электрических линз таким образом, что фокусируют поток заряженной среды, ко" торый, преломляясь в линзе, превраща ется„ например, в параллельный поток относительно оси напорного трубопровода и его стенок. В результате поток заряженной среды фокусируется так, что только пренебрежимо малая часть ионов под действием случайных факто- ров отклонится к стенкам цилиндричес. ких электродов. Подавляющая же часть ионов под фокусирующим действием электрических линз двигается, не касаясь стенок электродов, например, параллельно им и оси трубопровода, обуславливая перенос рабочей диэлектрической среды и приводя к непосред-; ственному преобразованию рода энергии сигналов.

1386763

Составитель О. Гудкова

Техред И.Ходанич 1<орректор В. Бутяга, Редактор А. Ворович

Заказ 1480/36

Тираж 652 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул., Проектная, 4

Особенностью предлагаемого способа преобразования сигналов является то, что рабочая среда, перемещая за- ряженными частицами, поступает на выход не непрерывным потоком, а порциями, так как заряженные частицы движутся сгустками. Это объясняется тем, что в переменном электрическом поле ускоряться могут не всякие заряжен- 10 ные частицы, а лишь те из них, которые попадают в зазоры между электродами в нужной фазе электрического поrrH, т.е. в то время, когда поле имеет правильное направление и достаточную величину. Заряженные частицы, которые подошли к зазору в неправильный момент времени, не ускоряются электрическим полем. Под правильным понимается такое направление электрического 20 поля, когда оно совпадает с направлением движения ускоряемой рабочей среды а

Исходя из физического принципа, 25 положенного в основу реализации предлагаемого способа, длина пролетных трубчатых электродов увеличивается с номером электрода. Так как заряженные частицы движутся со все возраста- 30 ющей скоростью, то они должны проле-; тать каждый из трубчатых электродов за одно и то же время, равное полови.. не периода ускоряющего напряжения (или за нечетное число полупериодов).

Иожно показать, что длину пролетных трубчатых электродов необходимо увеличивать в первом приближении прямо пропорционально корню квадратному из их порядкового номера.

Таким образом, проходя электрод за электродом, заряженные частицы непрерывно наращивают свою скорость и энергию, ускоряя при этом и движение нейтральной рабочей среды, обуславливая при этом увеличение выходного пневматического или гидравлического сигнала — давления и расхода. Выходной сигнал можно увеличивать путем увеличения напряжения на электродах или же путем увеличения частоты переменного напряжения, подаваемого на электроды. Большие напряжения при реализации предлагаемого способа нет необходимости испольэовать. . Формула изобретения

Способ преобразования электрического сигнала в пневматический или гидравлический, заключающийся в сообщении заряда неподвижной рабочей среде, находящейся на участке напорного трубопровода с уменьшенным сечением, путем формирования резко неоднородного электрического поля и в ускорении заряженной рабочей среды путем изменения параметров электрического поля, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности способа, резко неоднородное электрическое поле формируют переменным, а ускорение — заряженной рабочей среды осуществляют с помощью переменных .однородных электрических полей, совпадающих по направлению с направлением движения рабочей среды.