Устройство для запоминания аналоговых пневматических сигналов

 

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскив

Саттиалистическиз

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11 111.1971 (№ 1635894/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 23.1.1973. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 5.IV.1973

М. Кл. 6 1lс 27/00

G Обь 500

Котвитет по делам изобретений н открытий арн Совете Министров

СССР

УДК 681.327. (088.8) Автор изобретения

Л. А. Залманзон

Заявитель

Ордена Ленина Институт проблем управления (автоматики и телемеханики) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПОМИНАНИЯ АНАЛОГОВЫХ

ПНЕВМАТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение может оыть использовано в технике пневматических измерений,,при построении пневматических экстремальных регуляторов и для друпих технических приложений, когда необходимо запомнить мгновенные значения непрерывно изменяющегося во времени давления воздуха или другого газа, а также максимальное и минимальное его значения.

Устройства для запоминания текущих значений аналогового пневматичеокого сигнала, максимального и минималыного давлений газа, построенные,на принципе порогового преобразования, известны. В этих устройствах для,выполнения различных функций использованы существенно различные устройства, каждое из которых содержит большое количество струйных элементов.

Кроме того, они имеют достаточную точность и малое время запоминания сигналов.

Предлагаемое устройство для за по тинания аналоговых пневматических сигналов, содержащее управляющий клапан, вход которого через функциональный преобразователь соединен с входным каналом устройства, управляющий вход связан с IKBiHBJIQAI подачи TBKToBblx им пульсов, и подключенную к выходу клапана следящую систему, выход которой соединен с выходным каналом устройства, отличается тем, что в нем управляющий lI

10 барботажного регулятора, с которой также соединен канал стирания запомненного сигнала, а в линии второго, выходного канала установлен эжвктор, вход которого соединен через запорный вентиль с линией слива барботаж15 ного регулятор а.

Такое выполнение устройства позволяет улучшить его характеристики, повысить точность и увеличить время запоминания сигналов.

20 Схема .предлагаемого устройства показана на чертеже.

Барботажный регулятор давления содержит камеру 1 с барботажной трубкой 2 и бак 8 с жидкостью, в который опущена трубка 2. Ка25 мера 1 имеет канал 4,питания. Струйный гидравлический релей ный элемент дифференциального типа имеет канал 5 питания, первый канал б управления,-второй |канал 7 управления, первый выходной канал 8 и,второй,вы30 ходной канал 9, соединенный со сливом. В ка367459

25 нале 9 уетановлен эжектор 10, соединенный через вентиль 11 с отверстием 12,в донной области бака 8. Канал управления б соединен через функциональный преобразователь с входным каналом устройства. Давление в камере 1 является выходным и измеряется ма|нометром, соединенным с камерой (не показал), или определяется по параметрам течения в струе,,вытекающей из камеры 1 через солло 18.

Функциональный преобразователь выполнен в виде струйного элемента с входными каналами 14 и 15 и выходным каналом, соеди|ненным с первым каналом б управления струйного гидравлического элемента. Переливная трубка 16 сообщена с баком 8 барботажного регулятора давления;:соединенный с баком 8 элемент управления, служащий для стирания запомненного сигнала, состоит из сопла 17 и приемного канала 18, сообщенното с баком.

Устройство может работать в следующих режи:мах: в режиме запоминания текущего значения непрерывно изменяющегося давления газа, в режиме за поминания максималь ного значения давления и в режиме запоминания минимального значения давления.

В первом из этих режимов устройство ра ботает следующим образом. К каналу б исходное давление газа, передается из входного канала устройства (не показан) через канал 14 и выходной канал функционального преобразователя; к каналу 15 при ра боте в данном режиме давление не поступает.

Устройство включается в работу подачей тактового им пульса, т. е. подводом жидкости в канал питания 5 струйного гидравличсского элемента.

В процессе работы устройства в камере 1, с которой соединен канал,7, непрерывно отслеживается то же давление газа, что и в канале 6, которое пропорционально,входному давлению. Если давление газа в канале б превышает давление в канале 7 и соответственно в камере 1, то жидкость на правляется в первый выходной канал 8 и поступает в бак 8, причем в нем повышается уровень жидкости; соответственно увеличивается давление в камере 1 и .в канале 7 до тех пор, .пока оно не становится равным давлению газа в канале б.

Если, наоборот, давление в камере 1 и в канале 7 превышает,давление газа в канале б, то поток жидкости в струйном гидравлическом элементе на правляется во,второй выходной ка нал 9.

В этом режиме работы устройства вентиль

11 открыт. При течении жидкости по каналу 9 благодаря работе эжектора 10 происходит ее отсасывание через сливное отверстие 12 из бака 8. Понижение уровня жидкости в баке 8 вызывает уменьшение давления,в камере 1, пока оно снова не становится равным,входному давлению. Таким образом, в камере 1 непрерывно поддерживается то же давление газа, что и в канале 6, как бы последнее не изменялось во времени. Запоминание текущего

65 значения этого давления в заданный момент времени осуществляется прекращением подачи жидкости к струй ному гидравлическому элементу по каналу 5. После этого уровень жидкости в баке 8 остается неизменным и сохраняется (запоминается) соответственно давление газа в камере 1. То, что канал 7 после прекращения. подачи жидкости по каналу 5 сообщен с атмосферой, не оказывает практичеmoro, влияния на давление в камере 1, так как канал 7 задросселирован и его сопротивление значительно больше сопротивления трубки 2.

Тарировка устройства при работе его в режиме запоминания текущих величин давления производится,по значениям выходных давлений, соответствующим заданным з начениям входных давлений, определяемым после отключения подачи жидкости по каналу 5. При работе устройства .в рассматриваемом режиме на входе,B сопло 17.не создается давления, верхняя часть бака 8 все время сообщена через отверстие канала 18 с окружающей средой, и уровень жидкости в трубке 16 все время такой же, как и в баке 8.

При работе устройства в режиме запоминания максимального значения давления вентиль

11 за крыт, вследствие чего оказывается отключенным эжектор 10, жидкость .все,время подводится к каналу питания 5 струйного гидравлического элемента, а верхняя часть бака 8 сообщена свободно с атмосферой через канал

18 за исключением тех моментов времени, когда кратковременным созда лием давления воздуха перед соплом 17 элемента управления запомненный сигнал стирается.

В режиме за поминания максимального давления устройство работает следующим образом.

Входное давление в функциональном преобразователе подводится к каналу 14, создается пропорциональное ему давление воздуха в канале б, к каналу 15 при этом воздух не подводится. С увеличением входного давления и соответственно давления .в канале 6 по каналу 8 жидкость поступает в ба к 8, повьвшаются уровень жидкости и давление газа в камере 1 и в канале 7; это последнее давление все время равно давлению газа B ка нале 6. Когда после прохождения точки максимума характеристики изменения во времени входного давления последнее начинает уменьшаться, давление газа в канале б становится меньшим давления в камере 1 и в канале 7. Поток жидкости под действием разности давлений между каналами б и .7 переключается в струйном гидравлическом элементе в сливной канал 10. В камере 1 после этого сохраняется (запоминается) давление, соответствующее максимальному зна чению,входного давления. Если характеристи ка изменения входного давления для заданного и нтервала времени:имеет несколько экстремумов, то к концу интервала в камере 1 запоминается давление, отвечающее наибольшему из максимумов характеристики.

367459

Предмет изобретения

Составитель Б. Шкрабов

Техред Е. Борисова

Корректор Е. Зимина

Редактор И. Орлова

Заказ 800/6 Изд. № 1187 Тираж 51G Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раугпская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Для стирания запомненного си."нала и,подготовки к запоминанию максимального значения давления в следующий интервал времени к соплу 17 подается короткий импульс давления газа и создается давление в баке 8, под действием которого жидкость из бака вытесняется через переливную трубку !б на слив.

В баке 3 при этом устанавливается минимальный уровень жидкости.

При работе устройства .в режиме запоминания минимального за процесс давления в фунициональном преобразователе к каналу 14 подводится газ с постоянным давлением питания, а входное давление,,III шмальное значение которого запоминается, подводится к каналу 15. Уменьшению этого давления соответствует увеличение давления в выходном канале функционального преобразователя, соединенном с каналом б. В остальном устройство работает так же, как .в процессе запоминания максимального давления. При этом запоминается самое минимальное за процесс значение входного давления.

Для градуировки шкалы давлений в камере

1 по заданным значениям максимума или минимума,входного давления достаточно, чтобы между ними имелось однозначное соответствие. Последнее обеспечивается работой функционального преобразователя и других элементов схемы.

Устройство для запоминания аналоговых пневматических сигналов, содержащее управ5 ляющий клапан, один из входов, которого связан с каналом подачи тактоBhlx импульсов, фт.нкцпональный преобразователь, соединенный с,входным каналом устройства, и под::люченную к выходу «лапана следящую систе10 му, выход которой соединен с выходным каналом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства и увеличения времени запоминания сигналов, управляющий клапан выполнен в виде гидравличеТ5 окого струйного элемента, а следящая система — в виде барботажного pc улятора давления, причем первый канал управления гидравлического струйного элемента связан с выходом функционального преобразователя, второй

20 канал управления соединен с выходом барботажного регулятора, канал питания струйного элемента соединен с каналом подачи тактовых импульсов, один из его выходных ка налов соединен с,полостью барботажного,регулятора, с

25 которой соединен канал стирания, а в линии второго выходного канала установлен эжектор, вход которого соединен через запорный вентиль с линией слива барботажного регулятора.