Пневмоэлектрическое устройство для передачи сигналов

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп781874 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 081278 (21) 2б92872/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23.1180. Бюллетень ¹ 43 „з

6 08 С 23/00

Государственный комитет

Ъ СССР по делам изобретений и открыти и (5Ç) УД 621. 398 (088.8) Дата опубликования описания 231180 (72) Авторы изобретения l Г5

Д. А. Зинченко и В. И. Муравьев

Донецкое отделение Института "Гипроуглеавтоматиэация" (71) Заявитель (54) ПНЕВМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к устройствам передачи информации, а именно к устройствам передачи дискретных пневматических сигналов, и может применяться в угольной, горнорудной и в других отраслях промышленности.

Известно устройство для передачи дискретных сигналов, содержащее пневмоэлектропреобразователь с механоэлектрическим узлом в виде биморфной пьезокерамической пластины с элект нческим каналом связи $13 .

Основным недостатком такого устройства является то, что ЭПП не от- 15 ключается при обрыве или коротком замыкании линии связи в промежутке между первым и вторым импульсами, что противоречит требованиям безопаСности 20

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является пневмоэлектрическое устройство для передачи сигналов, содержащее пневмоэлектропреобразователь с сердечником, на 25 котором размещена обмотка, выводы которой подключены к первому и вто" рому выходам пневмоэлектропреобраэователя, которые подключены ко входам выпрямительного блока, первый выход 3{) которого соединен с одним концом первого провода линии связи, другие концы линии связи подключены ко входам электропневмопреобразователя, соединенного через дроссель с каналом питания, и выключатель (2).

Недостаток устройства состоит в том, что оно не обеспечивает защиту от короткого замыкания линии связи.

Цель изобретения — повышение надежности устройства путем обеспечения защиты устройства при аварийных режимах.

Эта цель достигается тем, что s пневмоэлектрическое устройство для передачи сигналов введен транзисторный каскад с RC-фильтром и диодом, на сердечнике пневмоэлектропреобраэователя размещена дополнительная обмотка, выводы которой соединены соответственно с третьим и четвертым выходом пневмоэлектропреобразователя, третий выход пневмоэлектропреобразователя подключен к первому входу транзисторного каскада, который соединен со вторым выходом выпрямительного блока, четвертый вход пневмоэлектронреобразбвателя через выключатель подключен ко второму входу транзисторного каскада, выход которо.781874

ro соединен с одним концом второго провода линии связи.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит пневмоэлектропреобразователь 1 (ПЭП), электропневмопреобраэователь 2 (ЭПП), выпрямительный блок 3, транзисторный каскад

4, RC-фильтр 5, выполненный, например, в виде параллельно соединенных резистора и конденсатора, выключатель б, диод 7 и резистор 8. ПЭП 1 включает постоянный магнит 9 с полюсным башмаком 10, катушку с- сердечником

11 и обмотками 12 и 13, выполненными в виде упругой пластины, один конец которой закреплен на одном иэ полю- 15 сов постоянного магнита 9, а другой расположен в зазоре сердечника 11, якорь 14 и питающее сопло 15, срез которого размещен против другого конца якоря 14, причем продольные 2О оси сопла 15 и якоря 14 параллельны и сдвинуты в одной плоскости так, что одна из боковых граней якоря 14 расположена в одной плоскости c соответствующей боковой поверхностью среза сопла 15.

ЭПП 2 включает электромагнит в виде сердечника 16 с обмоткой 17, якорь

18 на упругой подвеске 19, с закреп- ленными на нем электрическими контактами 20 и 21, постоянный магнит 22 З0 с полюсным башмаком 23, сопло 24, выполненное в виде неподвижного электрического контакта, причем контакт 21 якоря 18 выполняет функцию заслонки сопла 24. Якорь 18 нахоцится либо в 35 нейтральном положении, либо контактом 20 прижимается к неподвижному контакту 25 (ЭПП 2 выполнен с преобладанием) .

Сопло 24 соединено с выходным пнев-40 матическим каналом и через дроссель

26 с пневматическим каналом 27 питания. Вход выпрямительного моста 3 соединен с обмоткой 12, а плюсовой вывод — с одним концом обмотки 17, 45 другой конец которой соединен с коллектором транзистора 4. База транзистора 4 через резистор 8 соединена с одним выводом RC ôèëüòðà 5 и катодом диода 7, анод которого через выключа- 5р тель б соединен с одним выводом дополнительной обмотки 13, другой вывод которой соединен с минусовым выводом выпрямительного моста 3, эмиттером транзистора и другим выводом RC-фильтра 5.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном положении давление во входном пневматическом канале равно нулю; контакты выключателя 6 замкнуты,ф() якорь 18 ЭПП 2 находится в нейтральном положении или своим контактом 20 прижат к неподвижному контакту 25, сопло 24 открыто, в выходном пневматическом канале установлено давление, 65 соответствующее условному символу

"0", а к каналу 27 питания подано давление.

При появлении во входном канале

ПЭП 1 давления струя воздуха, истекающая из питающего сопла 15, воздействует на торец и одну из боковых поверхностей якоря 14. Свободный конец якоря 14 начинает изгибаться.

При этом струя воздействует на другую боковую поверхность якоря 14, заставляя его изгибаться в другую сторону. Таким образом, возбуждаются автоколебания якоря 14 в зазоре сердечника 11. В обмотках 12 и 13 наводится ЭДС. Переменное напряжение с обмотки 12 подается на выпрямительный блок 3. Одновременно переменное напряжение обмотки 13 детектируется диодом 7 (при замкнутых контактах выключателя 6), сглаживается RC-фильтром 5 и через резистор 7 подается на транзистор. Транзистор открывается и при этом замыкается цепь постоянного тока плюс выпрямителя 3 — обмотка 17 ЭПП вЂ” переход коллектор эмиттер транзистора — минус выпрямителя 3. B обмотке 17 возникает магнитный поток, взаимодействующий с магнитным потоком постоянного магнита 22. Якорь 18 начинает поворачиваться на упругой подвеске 19 и его контакт 20 открывается от неподвижного контакта 25 (если ЭПП 2 выполнен с преобладанием). При этом контакт 21 закрывает сопло 24. Сжатый воздух из канала 27 питания через дроссель 26 поступает в выходной канал.

На выходе устройства формируется дискретный пневматический сигнал в виде условного символа "1".

При размыкании электрических контактов выключателя б разрывается цепь переменного напряжения, проходящего через диод 7. Конденсатор фильтра 5 разряжается через резистор фильтра, резистор 8 и переход база-эмиттер тразистора 4. Транзистор 4 закрывается. Размыкается цепь прохождения постоянного тока через обмотку 17.

Якорь 18 возвращается в исходное положение, открывая сопло 24, а в выходном канале исчезает пневматический сигнал.

При замыкании контактов выключателя б открывается транзистор и срабатывает ЭПП.

Таким образом, работой ЭПП можно управлять с двух мест. "подачей пневматических сигналов на вход ПЭП и коммутацией контактов выключателя 6 при работающем ПЭП.

В процессе работы устройства возможны аварийные режимы (короткое замыкание и обрыв линии связи). При коротком замыкании проводов выключателя 6 и диода 7 переменное напряже1 ние,.индуктируемое в обмотке 13 ПЭП 1, 5

781874

Формула изобретения

/1/б МЯ 6 23 б

ВНИИПИ Заказ 8145/57 Тираж 682 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 минуя диод 7, подается к RC-фильтру

5 и шунтируется конденсатором фильтра 5. Транзистор закрывается, раскрывается цепь управления ЭПП 2. Это приводит к отключению ЭПП и выходной пневматический сигнал становится равным нулю. При обрыве этих же проводов разрывается цепь управления работой транзистора. Транзистор закрывается, размыкается цепь питания обмотки 17

ЭПП 2. На выходе устройства формируется дискретный пневматический сигнал в виде условного символа "0".

При коротком замыкании проводов, соединяющих выпрямительный блок 3 с обмоткой 17 ЭПП 2, шунтируется обмотка 17. ЭПП 2 отключается. Выходной 15 пневматический сигнал становится равномерным, При обрыве этих же проводов разрывается цепь питания обмотки

17 ЭПП 2. На выходе устройства формируется дискретный пневматический . щ сигнал в виде условного символа "0".

Таким образом, реализация отличительных признаков дает возможность отключать ЭПП как при обрыве линии связи, так и при коротких замыканиях, т.е. обеспечить безопасность устройства.

Пневмоэлектрическое устройство для передачи сигналов, содержащее пневмоэлектропреобразователь с сердечником, на котором размещена обмотка, выводы котброй подключены к первому и второму выходам пневмоэлектропреобразователя, которые подключены ко входам выпрямительно=о блока, первый выход которого соединен с одним концом первого провода линии связи, другие концы линии связи подключены ко входам электропневмопреобразователя, соединенного через дроссель с каналом питания, и выключатель, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введен транзисторный каскад с RC-фильтром и диодом, на сердечнике пневмоэлектропреобразователя размещена дополнитель ная обмотка, выводы которой соединены соответственно с третьим и четвертым выходом пневмоэлектропреобраэователя, третий выход пневмозлектропреобразователя подключен к первому входу транзисторного каскада, который соединен со вторым выходом выпрямительного блока, четвертый вход пневмоэлектропреобразователя через выключатель подключен ко второму входу транзисторного каскада, выход которого соединен с одним концом второго провода линии связи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 367447, кл. G 08 С 23/00, 1970.

2. Атлас П.М. и др. Передача пневматических сигналов по проводной линии связи. Тезисы Х)П Всесоюзного совещания по пневмоавтоматике. М., .1978, с.371-373 (прототип) .