Пневматический преобразователь

 

(ii) 435528

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 02.01.73 (21) 1865001/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.07.74, Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования описания 22.11.74 (51) М. Кл. 6 06@ 5 00

V 15b 3/00

1- 15с 3/04

Государственный комитет

Совета Министров СС".о оо делам изоорееений и открытий (53) УДК 621.525(088.8) фщ алаеБНа (72) Автор изобретения

И. М. Ковела

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

К

Pmaxz

Изобретение относится к пневматическим измерительным преобразователям и может быть использовано для преобразования перепада давлений, давления, уровня и других параметров технологических процессов в унифицированный пневматический сигнал.

Известен пневмосиловой преобразователь, состоящий из рычажной системы, индикатора отклонения типа сопло-заслонка, пневмоусилителя и сильфона обратной связи.

Однако в процессе измерения рабочий диапазон преобразования такого преобразователя остается неизменным. Поэтому при измерении параметров, изменяющихся в широких пределах, щи рина рабочего диапазона преобразования недостаточна, т. е, либо снижается прочность измерения, либо измерение с помощью одного такого прибора невозможно.

Целью изобретения является расширение рабочего диапазона преобразования.

Эта цель достигается тем, что в предложенном устройстве установлены усилитель, нормально открытый и нормально закрытый клапаны, два элемента сравнения, элементы «И» и «ИЛИ» и дроссель. Причем выход пневмосилового преобразователя соединен со входом нормально открытого клапана и усилителя, выход которого подключен ко входу нормально закрытого клапана и двум элементам сравнения, вторые входы которых соединены с каналами опорных давлений. Выход нормально закрытого клапана через дроссель связан с выходом нормально открытого клапана и сильфоном обратной связи пневмосилового преобразователя. Выход первого элемента сравнения соединен с одним из входов элемента «ИЛИ», выход которого соединен с одним из входов элемента «И», второй вход которого соединен с выходом второго элемен10 та сравнения, а выход элемента «И» соединен со вторым входом элемента «ИЛИ» и управляющими входами клапана.

На фиг. 1 представлена схема пневматического преобразователя; на фиг. 2 — его ста15 тические характеристики.

Пневматический преобразователь содержит унифицированный пневмосиловой преобразователь 1, в обратную связь которого включены усилитель 2, нормально открытый клапан

20 3, нормально закрытый клапан 4, элементы сравнения 5, 6, элемент «ИЛИ» 7, элемент

«И» 8 и дроссель 9.

Настройка пневматического преобразователя на предельное значение измеряемого па25 раметра Pm», (фиг. 2) осуществляется с помощью подвижной опоры, а на Pmax, путем подбора коэффициента усиления К усилителя 2. Значение К можно найти из выражения

435528

Тогда общий коэффициент усиления пневматического преобразователя определяется по формуле

1 общ =

Давление Р„и выходной сигнал Z элемента 8 подаются к клапанам 3, 4, так что при

Z=0 клапан 3 открыт, клапан 4 закрыт, а при

Z=1 наоборот, причем PH„„(Z.

Подаваемые от внешнего источника опорныа давления Р5, Р6 а также выходной сигнал

Pss,z> пневмосилового преобразователя 1 подводятся к элементам сравнения 5, 6 таким образом, что значения их выходных сигналов

Ау Х2 подчиняются условиям

При Р,„,(Р, Х,= — 0

В качестве нулевого и единичного уровня сигналов Z, Хь Х2 приняты пневматические сигналы согласно ГОСТ 13053 — 67. Значения опорных давлений Р5, Р6 выбираются из равенств Р5 PBblxg ) P6 PBblxg Величинами давлений Р,„„,, Р,„,, задаются тОчки перехода от одного диапазона преобразования к другому. В частности они могут быть выбраны так, как показано на фиг. 2. Все дополнительно введенные звенья пневматического преобразователя реализованы на элементах

УСЭППА.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход пневматического,преобразователя измеряемого параметра P(P, сигналы Х„Х2, Z равны нулю и его выходной сигнал P„, изменяется в соответствии с характеристикой А (фиг. 2). Если измеряемый параметр P становится больше чем Рь то Рвых преВышает Р6 и Выходной сигнал Х, элемента сравнения 6 принимает единичное значение. Однако сигнал Z остается равным нулю, пневматический, преобразователь отрабатывает характеристику А до тех пор, пока

P не достигнет величины P .... При Р)

)Р тах,Pox становится больше Рв„... а

Х,=1, Х2=1, Z=1. В результате нормально открытый клапан 3 закрывается, а нормально закрытый клапан 4 отирывается. Так как

P„, усиливается усилителем 2 с К) 1, то давление Р0, в сильфоне обратной связи увеличивается, а Р„„„уменьшается скачкообразно до величины Р „,.;. При этом Х1 снова становится разным нулю, однако Z остается равным единице и обратного переключения клапанов 3, 4 не происходит. В дальнейшем при увеличении Р— Р„„ изменяется в соответствии с характеристикой В. Уменьшение измеряемого параметра до величины P(Pг приводит к тому, что Р„,, становится меньше вых, з а СИГНаЛЫ Хв И 7 ПрИНИмаЮТ НУЛЕВОЕ значение. При этом клапан 3 открывается, а клапан 4 закрывается.

Дроссель 9 включен для устранения колебаний. Р„,.„которые могут возникнуть в моменты переключения клапанов 3, 4.

Таким образом, в зависимости от величины измеряемого параметра осуществляется автоматический переход от меньшего диапазона преобразования к большему и наоборот. Этим обеспечивается расширение рабочего диа пазона преобразования пневматического преобразователя.

Предмет изобретения

Пневматический преобразователь, содержащий пневмосиловой преобразователь с сильфоном обратной связи, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона преобразования, в нем установлены усилитель, нормально открытый и нормально закрытый клапаны, два элемента сравнения, 35 элементы «И» и «ИЛИ» и дроссель; причем выход пневмосилового преобразователя соединен со входом нормально открытого клапана и усилителя, выход которого подключен ко входу нормально закрытого клапана и двум

40 элементам сравнения, вторые входы которых соединены с каналами спорных давлений, выход нормально закрытого клапана через дроссель связан с выходом нормально открытого клапана и сильфоном обратной связи пневмо45 силового преобразователя; выход первого элемента сравнения соединен с одним из входов элемента «ИЛИ», выход которого соединен с одним из входов элемента «И», второй вход которого соединен с выходом второго

50 элемента сравнения, а выход элемента «И» соединен со вторым входом элемента «ИЛИ» и управляющими входами клапанов.