Пневмопереключающее устройство для последовательного измерения давлений

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Социалистические

Респубпик

<и> 9 18802 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 05.09.80 (21) 2978004/18- 10 с присоединением заявки ре (23)Приоритет

Опубликовано 07.04 82 ° Бюллетень М13

Дата опубликования описания 07.04.82 (51)М. Кл.

6 01 Е 19/00

Веудвретеееей кеметет

СССР ав делам веебретеник и аткрытвв (53) УДК 531.787 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е.И. Андреев и Д.С. Сажин (7l ) Заявитель (g4) ПНЕВМОПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УС ТРОЙСТВО

ДЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ИЭМЕРЕНИЯ

ДАВЛЕНИЙ

IS

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназ- начено для многоточечного измерения давлений, например при научных ис-. следованиях в аэродинамических трубах.

Известны пневмопереключающие устройства для последовательного измерения давлений, содержащие пневматический коммутатор, датчик давления, соединенный. с выходным каналом коммутатора, и привод (11.

Однако известные устройства не обеспечивают высокого быстродействия при переключениях.

Наиболее близким к изобретению является пневмопереключающее устройство для последовательного измерения давлений, содержащее пневмати-, ческий коммутатор на одномембранных пневматических реле, датчик . давления на выходе коммутатора,рас" пределитель питающих давлений, каж" дый канал которого включает в себя одномембранное пневматическое реле, два пневмосопротивления и линию задержки; источники питания меньшего и большого давлений и устройство синхронизации f23.

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие при многократном опросе измерительных каналов (быстродействие необходимо, например, для измерения давлений, изменяющихся во времени). Это обусловлено тем, что устройство синхронизации, обеспечивающее сброс управляющего давления и последующую его подачу от источника питания большего давления при повторных циклах измерения, имеет большие габариты и его нельзя поместить вблизи пневмопереключающего устройства, которое располагается внутри исследуемой модели. В результате этого имеют место длинные пневмотрассы, соединяющие распределитель питающих давлений с устройством синхро3 91 ниэации, которые приводят к большой инерционности установления давления в распределителе питающих давлений при сбросе и подаче управляющего давления и, как следствие этого, к низкому быстродействию.

Цель изобретения - повышение быстродействия пневмопереключающего устройства для последовательного измерения давлений.

Эта цель достигается тем, что в пневмопереключающее устройство введено устройство синхронизации, выполненное на трех одномембранных пневматических реле с нагруженной мембраной и пневмосопротивлении, установленных в линии питания источника питания большего давления так, что вход первого реле соединен с выходом источника питания большего

-давления, а выход реле - с входом второго реле, выход которого соединен с распределителем питающих давлений и через третье реле с атмосферой, при этом каналы управления первого и второго реле соединены,с выходом линии задержки последнего канала управления распределителя пи" тающих давлений, а канал управления третьего реле соединен с выходом первого реле и через пневмосопротивление с атмосферой .

В результате того, что в предлагаемом пневмопереключающем устройстве устройство синхронизации выполнено на трех одномембраннык пневматических реле с нагруженной мембраной и пневмосопротивлении, соединенных соответствующим образом, стало возможным из-эа малых размеров устройства синхронизации размещать его внутри модели. Это привело к уменьшению длин пневмотрасс, соединяющих распределитель питающих давлений с устройством синхронизации, и, как следствие этого, " к большему быстродействию пневмопереключающего устройства.

На чертеже представлено предлагаемое пневмопереклечающее устрой. ство для последовательного измерения давлений.

Устройство содержит пневматический коммутатор 1 на одномембранных пневматических реле 2, датчик 3 давления на выходе коммутатора,распределитель 4 питающих давлений,источники 5 и 6 питания соответственно меньшего и большего давлений и

8802 4 устройство 7 синхронизации. Распределитель питающих давлений для каждого канала управления включает одномамбранное,пневматическое реле 8, пневмосопротивления 9 и 10 и линию 11 задержки; которая состоит из пневмосопротивления 12,емкости 13 и одномембранных пневматических реле 14 и

15 с нагруженной мембраной.устройст10 во синхронизации выполнено на трех одномембранных пневматических реле

16"18 с нагруженной мембраной и пнев-, мосопротивлении 19.

Иембраны реле 14-18 нагружены, 1s например пружиной, таким образом, что входы от выходов реле перекрыты в момент, когда давления отсутствуют. При этом например, реле

14 настроено на перепад давлений рр между входом и выходом, равный

0,5 Р пр„, где Р„пр„ - величина давления источника питания с меньшим давлением, реле 15 и 18 - на перепад давлений - 0,1 Р,„р,, а реле

И 16 и 17 - на перепад 0,8 Р,щр„ (при указанных перепадах мембраны реле срабатывают, соединяя вход с выходом).

Пневмопереключающее устройство

ЗЕ для последовательного измерения давлений работает следующим образом.

В исходном состоянии управляющее давление Р „р„ от источника 5 питания с меньшим давлением через реле

8 поступает на все реле 2 пневматического коммутатора 1. Иембраны реле 2 под действием давления прогибаются и разобщают все выходы, к которым подключен датчик 3 давления, от входов.

В процессе измерения от источника 6 питания с большим давлением подводится управляющее давление Р „, "® Ð Þ Рщр g""- -2Рзпр Управляющее давление отжимает нагруженные мембраны реле 16 и 17 устройства 7 синхронизации и с выхода реве 17 поступает в распределитель 4 питающих давлений. При этом

$6 реле 8 яервого канала управления закрывается и прекращает доступ воз духа от источника 5 питания с меньшим давлением в первый канал управления. Так как канал управления через пневмосопротивление 9 сообщен с атмосферой, давление в нем падает.

В результате этого реле 2 открывается, и измеряемое давление с первого входа коммутатора поступает в

Пневмопереключающее устройство для последовательного измерения давлений, содержащее пневматический коммутатор на одномембранных пневматических реле, датчик давления на выходе коммутатора, распределитель питающих давлений, каждый канал управления которого включает в себя одномембранное пневматическое реле, два пневмосопротивления и линию задержки, источники питания меньшего и большего давлений, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия,в него введено устройство синхронизации, выполненное на трех одномембранных пневматических реле с нагруженной

5 .9188 датчик 3. Производится измерение давления, Одновременно, с этим происходит наполнение воздухом емкостей 13 ли-. ний 11 задержки через пневмосопро" тивления 12 до давлений, которые определяются величинами давлений на управляющих входах реле 15 с нагруженной мембраной и перепадом давления, при котором эти реле откры- 10 ваются. В момент времени, когда давление в емкости 13 линии задержки первого канала управления ста". новится больше давления, действую-. щего на управляющем входе реле 14 15 с нагруженной мембраной, и перепаI да давления, при котором это реле открывается, реле 14 открывается, и воздух под давлением с выхода линии 11 задержки через делитель на гв пневмосопротивлениях 10 и 9 посту", пает на реле 2. В результате этого последнее закрывается, разобщая первый вход коммутатора от датчика. Воздух под давлением с выхода линии 11 2s задержки поступает также на реле 8 и 15 второго канала распределителя

4 питающих давлений. Реле 8 закрывается и прекращает доступ воздуха от источника 5 питания с меньшим давле- зо нием во второй канал управления.Так как канал управления через пневмосопротивление 9 сообщен с атмосферой, давление в нем падает. В результате этого реле 2 открывается, и измеряемое давление со второго входа комму" татора поступает в датчик 3. Кроме того, воздух из емкости 13 третьего канала распределительного устройства через реле 15, которое открывается 4р ,при падении давления на выходе второго канала, истекает в атмосферу, и давление в емкости падает до давле- . ния, при котором реле 15 закрывается.

После прихода воздуха под давлени-4 ем на управляющий вход реле 15 второго канала оно закрывается и давление в емкости 13 этого канала начинает увеличиваться. В момент времени, когда давление в емкости 13 становится больше давления, действующего на управляющем входе реле 14 с нагру" женной мембраной,.и перепада давле" ния, при котором это реле открывается, реле 14 открывается, что при55 водит в конечном счете к закрытию реле 2 второго канала управления и открытию реле 2 третьего канала управления, и так далее до -тех пор, 02 6 пока не произойдет последовательное подключение всех входов коммутатора к датчику и измерение всех давлений.

При этом при открытии реле 14 последнего канала распределителя,4 питающих давлений давление с выхода линии 11 задержки этого канала поступает на вхбды каналов управления одномембранных пневматических реле 16 и

I7 с нагруженной мембраной устройства 7 синхронизации. Под действием давления реле 16 и 17 закрываются.

Так как канал управления реле 18 через пневмосопротивление 19 сообщен с атмосферой, давление в нем падает.

В результате этого реле 18 открывается, воздух под давлением Ру р истекает в атмосферу, открывается реле 15 первого канала распределителя

4 питающих давлений, открываются также реле 15 других каналов, давления в емкостях 13 падают, и пневмопереключающее устройство приходит в исходное состояние. Затеи воздух под управляющим давлением Р „р от источника 6 питания с большим давлением вновь отжимает нагруженные мембраны реле 16 и 17, поступает в распределитель 4 питающих давлений, и цикл измерения давления на всех входах пневматического коммутатора повторяется.

Циклы измерения повторяются до тех пор, пока не будет снято управляющее давление P д„ . При отключении управляющего давления Р р пневмопереключающее устройство приходит в исходное состояние.

Формула изобретения

7. 918802 мембраной и пневмосопротивлении, установленных в линии питания источника питания большего давления так, что вход первого реле соединен с выходом источника питания большего давления, а выход реле - с входом второго реле, выход которого соединен с распределителем питающих давлений и через третье реле с atMocферой, при этом каналы управления первого и второго реле соединены с выходом линии задержки последнего канала управления распределителя питающих давлений, а канал управления третьего реле соединен с выходом первого реле и через пневмосопротив-. ление с атмосферой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Ю 2476758, м кл. G Ol L 19/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2725431, кл. G 01 L 19/00, 1979 (прототип) ВНИИПИ Заказ 2123/24 Тираж 883 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4