Пневмопереключающее устройство

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республин

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЮЛЬСТВУ (1)792088 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) За"алано 250375 (21) 2116418/18-10 с присоединением заявки H9(23) Приоритет

Опубликовано 301 280. Бюллетень г о 48

Дата опубликования описания 30-1280 (51)М. Кл.3

G L 19/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.787 (088.8) (72) Автор изобретения

Н.В.Руденко (71) Заявитель (54) ПНЕВМОПЕРЕКЛКИАОЦЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к пневмоперекл.зчапщим устройствам для многоточечного измерения давления. 5

Известны многопереключающие устройства для последовательного замера давлений, содержащие неподвижный диск с равномерно расположенными по его окружности отверстиями, соеди- 10 ненными дренажными трубками с точками отбора давления, корпус, вращающийся диск, приводимый во вращение механизмом периодического действия, электромагнит и преобразователь дав- )5 ления (11.

В таких устройствах количество коммутируемых точек ограничено диаметром дисков, а периодичность вращения и прижима подвижных дисков ог- 2О раничизает их быстродействие.

Наиболее близкий по технической сущности и достигаемому техническому эффекту к предлагаемому устройству пневмопереключатель имеет полый 25 цилиндрический статор с винтовым пазом на его внутренней поверхности, в котором свободно размещен опрашиваю щий электромагнитный клапан, соединенный спиральным трубопроводом через 30 промежуточный электроклапан с измерителем давления. На статоре посредине паза по винтовой линии расположены отверстия,:оединенные дренажными трубками с точками отбора давления.

Опрашивающий электромагнитный клапан установлен на роторе, который переодически перемещается вдоль оси статора при помощи электромагнитного привода,.храпового механизма с дифференциальным редуктором(2).

В этом пневмопереключателе из-эа периодического последовательного действия электромагнита привода и электромагнитных клапанов, большой длины спирального трубопровода, а также из-за больших масс, движущихся с остановками при опросе каждой точки узлов, наблюдается малое быстродействие. Наличие четырех электромагнитов, храпового механизма, дифференциального редуктора не позволяет выполнить устройство малых габаритов. Большое количество движущихся возвратно-поступательно деталей уменьшает надежность и ресурс устройства, а отсутствие указателя номера опрашиваемой точки по фактическому положению опрашивающегo электромагнитного клапана снижает дос792088 товерность результатов измерений.

Измерительное устройство во время снятия показаний соединено с полостью дренажной трубки, при наличии переменной состанляющей в измеряемом давлении точность замера давления понижается.

Цель изобретения - уменьшение габаритон устройства, повышение его нацежности, увеличение скорости комму".ируемых точек, повышение точности замеров давления при наличии перемен" ной составляющей давления и уменьшение габаритов фотоэлектрического датчика номера опрашинаемой точки.

Указанная цель достигается тем, что н устройстве содержащим цилиндрический статор с равномерно расположенным на его поверхности отверстиями, соединенными дренажными трубками с точками отбора давления, расположенный н статоре ротор, корпус, н кото- 29 ром размещены редуктор и злектромеханиэм для вращения ротора, и тензометрические преобразователи, цилиндрический ротор выполнен притертым к стаropy и телескопически расположен н нем, отверстия на цилиндрическом статоре размещены н несколько последовательных кольцевых рядов, на ротс" ре выполнены по образующей пазы и каналы в виде кольцевых наружных проточек по одному на каждый ряд отверстий на статоре, сообщающие полости дренажных трубок с измеряемым давлением с пневмопреобразонателями, а в корпусе установлены щеленой и кодоный колокола фотоэлектрического датчика синхроимпульсон и фотоэлектрического датчика номера опрашинаемой точки, вращающиеся синхронно с ротором.

При этом ротор снабжен электроприводом непрерывного действия, каждый 40 последующий паз на роторе выполнен-с односторонним угловым сдвигом по отношению к предыдущему на угол Ч 4=— сЕ а+ где.3.— угловой шаг отверстий на статоре, cl- количество рядов отверстий на статоре.

На щеленом колоколе фотоэлектрического датчика синхроимпульсов выполнены по образующей щели по одному ряду на каждый ряд отверстий на статоре, каждая последующая щель на щелевом колоколе одного ряда ныполнена с односторонним угловым сдвигом по отношению к щели предыдущего. ряда.

Длина перемычки на статоре между соседними отверстиями одного ряда выполнена в дна-четыре раза больше щ диаметра укаэанных отверстий, ширина паза на роторе ранна диаметруоэтих же отверстий, а щели колокола фотоэлектрического датчика синхроимпульсов располсжены по отношению к пазам на роторе таким образом, что фотоэлементы датчика засвечиваются при положении паза ротора на перемычке между соседними отверстиями на статоре.

На кодовом колоколе фотоэлектрического датчика номера опрашиваемой точки выполнены кодовые щели только для номера опрашиваемой точки по первому кольцевому ряду отверстий на статоре.

-Конструктивная схема устройства приведена на чертеже.

Пневмопереключатель состоит иэ цилиндрического статора 1, притертого к нему цилиндрического. ротора

2, пневмопреобразонателей 3, электромеханизма 4, фотоэлектрического датчика 5 номера точки, фотоэлектрического датчика б синхроимпульсов, корпуса 7 и редуктора 8.

На поверхности статора 1 равномерно расположены н несколько кольцевых рядов отверстия 9, герметично закрытые с внутренней стороны притертым цилиндрическим ротором 2, с наружной стороны соединенные дренажными трубками 10 с то ками отбора давления. На роторе 2 размещены по образующей пазы 11 и кольцевые каналы 12.

Каждый паз 11 на роторе 2 соединен с ближайшим кольцевым каналом 12 и расположен против соответствующего ряда отверстий на статоре 1, кольцевые каналы 12 находятся против отверстий

13 на статоре 1, соединенных трубками 14 с пневмопреобразователями .3.

Величина перемычек между соседними отверстиями 9 одного ряда на статоре 1;

A"- 8 с + 2

60 P И

Где и — обороты ротора 2, об/мин, dp — наружный диаметр ротора 2,мм, — ширина паза 11 на роторе 2,мм, продолжительность опроса иэном мерительной аппаратурной пневмопреобразователя, мин.

Ширина пазов 11 на роторе 2 равна диаметру отверстий 9 на статоре.

Пазы 11 на роторе 2 сдвинуты относительно друг друга на угол

А. Ь> а+ где сС вЂ” угловой шаг отверстий 9 на статоре 1, Q — - количество рядов отверстий 9 на статоре 1.

Корпус 7 соединен с одной стороны со статором 1, а с другой — с электромеханиэмом 4. В корпусе 7 расположены редуктор 8, датчик 5 номера точки и датчик б синхроимпульсов.

Ротор 2 связан через промежуточные шестерни 15,16 двухступенчатого цилиндрического редуктора 8 с электромеханизмом 4.

Датчик 5 номера точки состоит из кодового колокола 18, осветителя 19

792088

tO

15,„ф60 2д

Формула изобретения

al-2 я. (О+л) Х л

45 и фотоэлементов 20. Кодовый колокол 18 имеет на цилиндрической образующей маску двоично-десятичного кода с весами разрядов 8-4-2-1, количество строк и старшее число в маске соответствуют количеству отверстий 9 в одном кольцевом ряду отверстий на статоре.

Датчик б синхроимпульсов состоит из щелевого колокола 17, осветителя

19 и фотоэлементов 20. На цилиндрической образующей щелевого колокола имеются несколько дорожек с расположенными определенным образом щелями .

Количество дорожек щелей равно количеству кольцевых рядов отверстий 9 на статоре 1. Количество N щелей в одной дорожке определяется по формуле3 где aL - известно из выражения (2), количество зубьев на шестерне 16;

72 - количество. зубьев на шестерне

15.

Щели соседних дорожек сдвинуты одна относительно другой на угол где d. u O взяты из выражения (2), и Z из выражения (3).

Тензометрические пневмопреобраэователи 3 (датчики давления) объединены в общий герметичный контейнер, внутренний воздушный объем которого через штуцер 21 соединен с опорным или статическим давлением в рабочей части аэродинамической трубы.

Пневмопереключатель работает следующим образом.

Измеряемое давление подается по дренажным трубкам 10 к нормально закрытым отверстиям 9 на статоре 1. В исходном положении пазы 11 на роторе

2 находятся между первым и последним отверстиями 9 в каждом кольцевом ряду отверстий на статоре 1. Подается питание на электромеханизм 4, и он непрерывно вращает через редуктор 8 ротор 2, кодовый колокол 18 и щелевой колокол 17. При вращении ротора отверстия на статоре поочередно при помощи пазов 11 и кольцевых каналов

12 на роторе 2 и коротких соединительных трубок 14 подключается к пневмопреобразователям 3. Вначале давления в подключенной дренажной трубке

10 и мембранной коробке пневмопреобразователя 3 выравниваются, затем пневмопреобразователь отсоединяется от измеряемой точки при проходе паза 11 ротора 2 по пережгчке между отверстиями 9, и проходит Опрос пнеЬмопреобразователя регистрирукицей аппаратурой по сигналу от датчика 6 синхроимпульсов, щелевой колокол которого вращается синхронно с ротором

2.

Так как пазы 11 на роторе 2 и щели на датчике синхроимпульсов сдвинуты относительно друг друга на определенный угол, то опрос пневмопреобразователей регистрирующей аппаратурой, подключаемых к различным рядам отверстий на статоре, происходит со сдвигом по времени . Перед опросом пневмопреобразователей регистрирующей аппаратурой опрашивается датчик 5 номера точки.

После опроса последней измеряемой точки по сигналу от датчика номера измеряемой точки электромеханизм останавливается ротор в исходном положении для следующего цикла опроса.

1. Пневмопереключающее устройство, содержащее цилиндрический статор с равномерно расположеннымн íà его поверхности отверстиями, соединенными дренажными трубками с точками отбора давления, расположенный в статоре ротор, корпус, в котором размещены редуктор и электромеханизм для вращения ротора, и тензометрические пневмопреобраэователи, о т л ич а ю щ е ..е с я тем, что, с целью уменьшейия габаритов устройства и повиаения его надежности, цилиндрический ротор выполнен притертым к статору и телескопически расположен в нем, отверстия в статоре раэмеще4Q ны в несколько последовательных кольцевых рядов, на роторе по образующей выполнены пазы и каналы в виде кольцевых наружных проточек по одному на каждый ряд отверстий на статоре, сообщающие полости дренажных трубок с измеряемым давлением с пневмопреобразователятпл, а в корпусе установлены щелевой и кодовый колокола фотоэлектрического датчика синхроимпульсов и фотоэлектрического датчика номера опрашиваемой точки, вращающиеся синхронно с ротором.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения скорости опроса точек замера давления, ротор снабжен электроприводом непрерывного действия, каждый последующий паз на роторе выполнен с односторонним сдвигом по отношению к предыдущему на угол Ч, определяемый по формуле: А

1ф - — В ам где с - угловой шаг отверстий на статоре, О - количество рядов отверсти иа статоре.

792088

Составитель С.Сафонов

Техред А . Ач Корректор Л.Иван

Редактор Т.Рыбалов

Заказ 9419/40 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР яо делам изобретений и открытии

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, щелевом колоколе фотоэлектрического датчика синхроимпульсов выполнены по образующей щели по одному ряду на каждый ряд отверстий на статоре, каждая последующая щель на щелевом колоколе одного ряда выполнена с односторонним угловым сдвигом по отношению к щели предыдущего ряда.

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности замера давления при наличии переменной составляющей давления, длина перемычки на статоре между соседними отверстиями одного ряда в два- четыре раза больше диаметра указанных отверстий, шири-3 иа паза на роторе равна диаметру этих же отверстий, а щели колокола фотоээлектрического датчика синхроимпуль-. сов расположены по отношению к пазам на роторе таким образом, что фотоэлементы датчика синхроимпульсов засвечиваются при положении паза ротора на перемычке между соседними отверстиями на статоре.

5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов фотоэлектрического датчика номера опрашиваемой точки, на кодовом колоколе датчика выполнены кодовые щели только для номера опрашиваемой точки по первому кольцевому ряду отверстий на статоре.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 415526, кл. $01 L 19/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 290188, кл. 901 L 19/00, 1971, (прототип).