Пневматический преобразователь
О П И С А-Н И Е ЗПО7О
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
МПК G 06g 5 00
Заявлено 26.XI.1969 (№ 1382950/18-24) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 07,Х.1971, Бюллетень № 30
Дата опубликования описания 22.XI.1971
Комитет по делам изо0ретений и Открытий пр» Совете Министров
СССР
УДК 681.3.055.525(088.8) Авторы изобретения А. И. Бирман, А. Л. Колойденко и А. В. Машбиц
Заявитель Специальное конструкторское бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии
ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к области приборостроения, в частности к пневматическим преобразователям информации.
Известен преобразователь аналогового пневматического сигнала в длительность импульса, содержащий источник постоянного расхода и нуль-орган. 11ринцип деиствия этого преобразователя основан на сравнении входного сигнала с линейно изменяющимся сигналом развертки. Однако его точность лимитиру ется погрешностью нуль-органа, зависящей от уровня сравниваемых сигналов.
Предлагаемый пневматический преобразователь содержит генератор тактовых импульсов, нуль-орган, источник постоянного расхода, выполненный на пульсирующеи емкости, управляющая камера которой подключена через контакты к источникам питания и давления нулевого уровня H .. приемный объем,,соединенный через контакт с линией входного давления и непосредственно с рабочей камерой пульсирующеи емкости, и отличается тем, что к рабочей камере пульсирующей емкости подключен дроссель, второй вход которого соединен через контакт с атмосферой. Кроме того в линию, соединяющую приемный объем с рабочей камерой пульсирующей емкости, введен контакт, у.правляющая цепь которого соединена через элемент задержки с выходом генератора.
Принцип действия предлагаемого преобразователя основан на преобразовании входного аналогового сигнала в весовой заряд, который затем с постоянной скоростью изменяется до нуля. Время изменения заряда от начального уровня до нуля является |параметром преобразователя.
На фиг. 1 изобра(кена принципиальная схема преобразователя, на фиг. 2 — временная диаграмма его работы.
Предлагаемьш преобразователь содержит
tlpHQiiIHbIll объеlil 1, п 7bcHp (lola) Io e%11cocTb 2, дроссель 8, нуль-орган (сигнал — реле) 4, генератор тактовых импульсов 5, нормальнозамкнутые (НЗ) контакты Кт, Кз, Кз и норli I 3,7 b H O - разомкну T bl e (H P ) K O H T B ICT bl К, H К,.
Управляющая камера пульсирующей емкости подключена через контакты К1 и К1 к источникам питания и давления нулевого уровня Р0. Рабочая камера емкости 2 соединена через дроссель 3 и контакт К2 с атмосферой, а также с объемом 1 и прямым входом нуль-органа 4, второй — инверсный вход которого соединен с источником нулевого уровня РО. Питание к нуль-органу 4 подводится через контакт Кз. Объем 1 через контакт К2 подключается к линии входного сигнала Р,, Управляющис цепи контактов h;E, 30 Кз, Кз, К1, К соединены с выходом генератора 5, формируюгцего импульсы управления
Рь Выход нуль-орган 4 является выходом устройства.
Преобразователь работает следующим образом.
В исходном поло>кении (Р =1) вялая мембрана емкости 2 занимает крайнее нижнее положение, объем 1 (— У ) и балластный обьем
У б (объем входной камеры нуль-органа и объем соединительных линий) заполняются воздухом из входной линии и в замкнутой системе объемов аккумулируется весовой заряд воздуха G.
G=
i+ v)
RU где Р— абсолютное давление;
R — газовая постоянная; (> — абсолютныя темпераrypa.
11уль-орган отсоедипен от исто шика питания (обе точен) и на выходе устройства существует дискретный сигнал «логический нуль>..
1lpH исчезновении тактового импульсы (Р, 0) управляющая камера емкости 2 соединяется с источником нулевого уровня, обьем 1 отсскается от линии входного сигнала, вялая мембрана емкости 2 начинает прогибаться до тех IIop, пока в системе объем 1— балластный объем V„- — рабочая камера емкости 2 не установится давление Рр.
Количество газа, которое перейдет при этом в рабочую камеру емкости 2, равно
С x = (pox — po) у + у б;яО, где P„- избыточное давление.
Так как при Pi=-О контакт К проводит, начинается истечение воздуха на системы обьединенных объемов 1 и 2 в атмосферу с постоянным расходом g= яРр, где а — проводимость дросселя 8, Нуль-орган построен таким образом, что при равенстве входных сигналов на его выходе существует сигнал «логическая единица».
Как только весь воздух из рабочей камеры емкости 2 будет зытеснен в атмосферу, давление Рр в системе объединенных объемов начнет уменьшаться. Зтот момент времени индицируется нуль-органом, выходной дискретный сигнал которого принимает значение «логический нуль».
Длительность импульса — 1„определяется из условия
G„.= gt„„ или
Т, Poi Po Уi+ Уб Рвх — Po
Ро ИО Po
У + Уб где Т= — параметр, имеющий смысл
ДОЗ. постоянной времени.
Таким образо я, длительность выходного импульса 1„прямопропорциональна величине у0 входного сигнала.
Поскольку один из входов нуль-органа застабилизирован, то в одной точке нуль-орган может быть настроен точно, что обеспечивает высокие метрологические характеристики предлагаемого устройства.
Целесообразно в линию, соединяющую рабочую камеру пульсирующей емкости 2 и объем, ввести HP контакт Еь управление которым осуществляется с некоторой задержкой
Р относительно тактового импульса. При этом уменьшение давления Рр, индицируемое нульapl àíîì, происходит с малой постоянной времени Т= (вместо Т= — V)+ УбЯОи для
"б
ЯОя первого случая).
Это позволяет использовать простой нульорган (класса 3 — 5%) без ухудшения метрологических характеристик.
Предмет изобретения
1. Пневматический преобразователь, содер>кащий генератор тактовых импульсов, нуль35 орган, источник постоянного расхода, выполненный па пульсирующей емкости, управляющая камера которой подключена через первый и второй контакты к источникам питания и давления нулевого уровня, и приемный объ40 ем, соединенный через третий контакт с линией входного давления и непосредственно с рабочей камерой пульсирующей емкости, отличающийся тем, что, с целью улучшения точности преобразования, к рабочей камере
45 пульсирующей емкости подключен дроссель, второй вход которого соединен через четвертый контакт с атмосферой.
2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, в
50 линию, соединяющую приемный объем с рабочей камерой пульсирующей емкости, введен дополнительный контакт, управляющая цепь которого соединена через элемент задержки с выходом генератора.
317070
9 и г.1
Корректор Л. А. Царькова
Редактор Е. Гончар
Заказ 3100/1 Изд. ¹ 1307 Тирана 473 Подписное
LIHHHHH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете й!инистров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, д. 2
Ъых
/ и) Составитель О. В. Поваго
Техред Т. T. Ускова
