Струйный генератор переменной частоты

 

О П И С А Н И Е „,903588

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.05.80 (21) 2921690/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

F 15 С 1/22

Гоеударственный комнтет (53) УДК 621-525 (088.8) Опубликовано 07.02.82. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 07.02.82 йо делам нэобретеннй и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. А. Акопджанян, М. Н. Алексеев, Н. В. Боро и С. В. Вахламов

«»

t (71) Заявитель (54) СТРУЙНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОЙ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено в системах пневмоавтоматики.

Известны струйные генераторы, в схемах которых используются струйные пропорциональные элементы (11.

Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности является струйный генератор переменной частоты, содержащий последовательно соединенные настроечный дроссель, емкость и пропорциональный струйный элемент (2).

К недостаткам известных генераторов следует отнести низкую точность в работе, обусловленную малой величиной коэффициента преобразования входного давления в частоту.

Цель изобретения — повышение точнос ти работы генератора.

Для достижения цели в струйный генератор переменной частоты, содержащий последовательно соединенные настроечный дроссель, емкость и пропорциональный струйный элемент, введены элементы ИЛИНЕ-ИЛИ, ДА-НЕ и линия задержки, причем выход пропорционального струйного элемента через последовательно включенные элемент ИЛИ-НЕ-ИЛИ и первый элемент ДА-НЕ соединен с входом настроечного дросселя, а прямой выход первого элемента ДА-НЕ через последовательно включенные второй элемент ДА-HE и линию задержки соединен с другим входом элемента ИЛИ-НЕ-ИЛИ.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого струйного генератора переменной частоты; на фиг. 2

1в циклограмма процессов в контуре генератора; на фиг. 3 — экспериментальные частотные характеристики генератора.

Принципиальная схема генератора включает пропорциональный струйный элемент 1, дискретный струйный элемент 2 ИЛИ-НЕИЛИ: дискретные струйные элементы 3 и 4 типа ДА-НЕ, линию задержки 5, настроечный дроссель 6, пневматическую емкость 7, корректирующий дроссель 8, нагрузочный дроссель 9, коммуникационные каналы 10, го 11 и 12.

Устройством сравнения генератора переменной частоты служит струйный пропорциональный элемент 1, выход которого с помощью коммуникационного канала 10 соединен с первым входом струйного эле903588

3 мента 2 ИЛИ-НЕ-ИЛИ, который служит для реализации логической операции «Отрицание дизъюнкции». Прямой канал струйного элемента 2 содержит нагрузочный дроссель 9, который служит для повышения быстродействия струйного элемента 2 при «Отпускании». Инверсный канал струйного элемента 2 соединен с входом струйного элемента 3 ДА-НЕ, который служит для реализации логических операций «Повторение аргумента» и «Инверсия». Прямой канал струйного элемента 3 соединен со входом следующего струйного элемента 4

ДА-НЕ, который также служит для реализации логических операций «Повторение аргумента» и «Инверсия», Инверсный канал струйного элемента 4 является выходом струйного генератора переменной частоть . Прямой канал струйного элемента 4 соединен с линией задержки 5, которая служит для получения задержки сигнала на время 7 . Линия задержки 5 соединена с помощью коммуникационного канала 11 со вторым входом струйного элемента 2

ИЛИ-НЕ-ИЛИ. В свою очередь, инверсный выход струйного элемента 3 ДА-НЕ соединен с настроечным дросселем 6, который служит для согласования выхода струйного элемента 3 с пневматической емкостью 7.

Пневматическая емкость 7 служит для получения пилообразного давления при наличии прямоугольных импульсов давления нз входе дросселя 6. Пневматическая емкость 6 с помощью коммуникационного капала 12 соединена с входом пропорционального струйного элемента 1. Противо оложный вход, пропорционального струй;«;го элемента 1 соединен через корректиуюпш дроссель 8 со входом генератора.

Кор1.:.ктирующий дроссель 8 служит для изменения диапазона входных команд Р» и,л . коррекции частотной характеристики, с це: ю получения большей линейности.

С руйный Iенератор переменной частоты работает следующим образом.

После подачи давления питания генератор готов к работе. Включается формирующий контур, состоящий из струйных элементов 2, 3 и 4 и линии задержки 5.

Этот контур начинает генерировать импульсы постоянной высокой частоты. Так как контур обратной связи собственно генератора, состоящий из струйных элементов 1, 2 и 3 дросселя 6 и пневматической емкости 7, соединен с формирующим контуром инверсным выходом струйного элемента 3, то прямоугольные импульсы формирующего контура поступают на вход интегрирующего контура, состоящего из дросселя 6 и пневматической емкости 7, и преобразовываются в пилообразную форму. Пилообразные импульсы малой амплитуды поступают на вход пропорционального струйно4 го элемента 1. Давление в канале 10 в противофазе отслеживает изменение давления в цепи обратной связи. В связи с малыми амплитудами эти пилообразные импульсы слабо влияют на работу струйного

S элемента 2. Последний переключается в основном за счет импульсов формирующего контура. После подачи постоянной команды на вход пропорционального струйного элемента 1 через корректирующий дроссель 8 картина процессов в контуре генефф ратора меняется. В канале 10 нарастает давление. По достижении в канале 10 давления, равного давлению срабатывания струйного элемента 2, этот элемент срабатывает. С инверсного выхода струйного

15 элемента 2, соединенного со струйным эле ментом 3, снимается давление, которое отключает формирующий контур и подает давлейие в цепь обратной связи собственно генератора через дроссель 6. С этого момента работа формирующего контура щ в основном зависит от команды управления Р» и интегрирующего контура (емкость 7 и дроссель 6) в цепи обратной связи. Газ, проходя через дроссель 6, заполняет пневматическую емкость 7. В пневматической емкости 7 по экспоненте повышается давление, которое поступает на вход пропорционального струйного элемента 1 по коммуникационному каналу 12. Давление Р, направлено против давления управления P „. На пропорциональном струйном элементе 1 происходит алгебраическое сложение давлений. В коммуникационном канале 10, по мере роста давления Р„в канале 12, происходит уменьшение давления P В момент, когда давление в канале 10 стает равным давлению «отпускания» струйного элемента 2, этот элемент переключается. При этом отключается контур обратной связи и включается формирующий контур, который через время, равное времени, линии задержки 5 и запаздывания струйных элементов 3 и 4 снова включает струйный элемент 2, что ограничивает разряд пневматической емкости 7. После включения струйного элемента 2, емкость 7 в цепи обратной связи начинает заряжаться, а формирующий контур отключается.

Подобны процессы в генераторе повторяются бесконечно долго. После подачи другой постоянной команды Р „на вход струйного генератора меняется только время заряда пневматической емкости 7. Время разряда пневматической емкости ? постоянно и определяется общим временем запаздывания формирующего контура. Упрощенные процессы в контуре генератора переменной частоты для одной команды управления Рв„приведены на фиг. 2. ЦиклограмИ мы давлений в соответствующих .каналах генератора построены в предположении, что струйные элементы 2, 3 и 4 формирующего контура не имеют запаздывания.

903588

На циклограмме введены следующие обозначения; P«ð — давление срабатываний струйного элемента 2; P „— давление «отпусканий» струйного элемента 2; Р„, Р„ и Є— давления в коммуникационных каналах,10, 11 и 12. На фиг. 3 приведены экспериментальные характеристики струйного генератора переменной частоты, построенного на серийных струйных элементах СТ-55 «Волга» и СТ-59 «Волга».

Таким образом, предлагаемая конструкция струйного генератора позволяет получить линейную монотонно-убывающую за, висимость между входным давлением и частотой выходного сигнала с высоким коэффициентом отношения частоты к давлению.

Тем самым повышается точность работы генератора. переменной частоты.

Формула изобретения

Струйный генератор переменной частоты, содержащий последовательно соединенные настроечный дроссель, емкость и пропорциональный струйный элемент, отличаюишйся тем, что, с целью повышения точности в работе, он содержит элементы ИЛИНЕ-ИЛИ, ДА-НЕ и линию задержки, причем выход пропорционального струйного элемента через последовательно включенные элемент ИЛИ-НЕ-ИЛИ и первый элемент ДАНЕ соединен с входом настроечного дросселя, а прямой выход первого элемента ДАНЕ через последовательно включенные второй элемент ДА-НЕ и линию задержки соединен с другим входом элемента ИЛИ-НЕИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3.490.478, кл. 137 — 81.5, опублик. 1970.

2. Пресе P И., Плоткин Е. О. Импульсные устройства струйной техники. Минск, «Наука и техника», !977. с. 139

903588 100

50 00 РЯ ймм 5о3.ст.}

750 фиг. У

Редактор М. Келемеш

Заказ 69/16

Составитель Шевченко

Техред А. Бойкас Корректор А. Гриценко

Тираж 729 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4