Пневматический квадратор

(46 Бю ан, В.Г. Л И, Тихонов довская,и И.Л. Яков А. П цент гонй союэныи о Красн ательск томатиэ ции атическиея, И., "Мир во СССР1981 ел /О(пр Бирман ельные епрерыв мышленно п. 3(24.Ис йГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ лева(71) Государственный всральный ордена ТрудовогЗнамени научно-исследовинститут комплексной ав(56) 1. фернер В; Пневмприборы низкого давлени1964, с. 54,2, Авторское свидет974376, кл. С 06 6 5ототип),3. Гординский А.АПневматические вычислитства на квазилинейных ндросселях. Вопросы прокибернетики, ЦНИИКА, вы1969, с. 34,1160439 А(54) (57) ПНЕВИАТИЧЕСКИИ КВАДРАТОР, содержащий мембранный элемент и тур булентный дроссель, первый вход которого соединен с выходным каналом пневматического квадратора, а второй - с атмосферой, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности, мембранный элемент содержит глухую камеру с пружиной, отделенную мембраной от проточной камеры с установленным в ней соплом, соединенным с выходным каналом пнев- матического квадратора, входной канал которого через квазилинейный дроссель соединен с проточной камеройюа мембранного элемента..(2) где С Изобретение относится к пневматической вычислительной технике, а именно к устройствам, предназначенным для возведения в квадрат входного пневматического сигнала.Известен пневматический квадратор, содержащий многомембранные элементы сравнения 11.Однако это устройство обладает сложной конструкцией. 0Наиболее близким по технической сущности к предложенному являетсяпневматический квадратор, содержащий мембранный элемент и турбулент. ный дроссель, первый вход которого 15соединен с выходным каналом пневматического квадратора, а второй - с атмосферой 21.Недостатком известного устройства является большая погрешность вычис- г 0 ления при изменении входного сигнала в стандартном диапазоне 0,2- )1,0 кгс/см .Цель изобретения - повышение точности вычислений, гзПоставленная цель достигается тем, что в пневматическом квадраторе, содержащем мембранный элемент и турбулентный дроссель, первый вход которого соединен с выходным каналом пневматического квадратора, а второй с атмосферой, мембранный элемент содержит глухую камеру с пружиной, отделенную мембраной от проточной камеры с установленным в ней соплом, соединенным с выходным каналом пнев.матического квадратора, входной канал которого через квазилинейный дроссель соединен с проточной камерой мембранного элемента.40На чертеже представлена принципиальная схема пневматического квадратора.Пневматический квадратор содержит турбулентный дроссель 1, квазилинейный дроссель 2 и мембранный элемент 3 с глухой камерой 4, пружиной 5, проточной камерой 6 и соплам 7.Геометрические параметры квазилинейнога дросселя 2 выбираются. из условия обеспечения смешанного режима течения, промежуточного между ламинарным и турбулентным режимами и характеризующегося линейной зависимостью между массовым расходом и перепадом давлений на дросселе, Так, . например,для цилиндрического дросселя с каналом круглого сечения диамет 39 гром 0,186 мм такой режим реализуется при длине капилляра 37-38 мм; Такие дроссели принято называть квазилиней. ными 31.Пневматический квадратор работает следующим образом.Предварительно изменением натяга пружины 5 устанавливается положительный сдвиг величиной 0,2 кгс/см.В соответствии со схемой включения мембранный элемент 3 обеспечивает стабилизацию давления на выходе дросселя 2 на уровне 0,2 кгс/см.При принятых допущениях о расходных характеристиках дросселей из условия неразрывности потока имеем 0 Рех 0 2) Рфвьх ф где )(, р - постоянные коэффициенты,определяемые геометрическими данными дросселей; Р ,Р ы - соответственно входное ивыходное избыточное давление.Преобразованием выражения (1) получим уравнение статической характеристики устройства Таким образом, изменения выходно-го сигнала связаны с изменением входного сигнала квадратичной зависимостьюПри перекоммутации схемы (в качестве первого дросселя используется квазилинейный, а в качестве второго - турбулентный) устройство реализует корневую зависимостьР , = - 1 Р - 0,2 . (3) 1Экспериментальная проверка показала, что предложенный пневматический квадратор по сравнению с известным обеспечивает существенное уменьшение погрешности с 7-12 (для известного устройства) до 2-37По сравнению с базовым объектом, в качестве которого принят прибор ПФ 1,18, предложенное устройство обеспечивает значительное уменьшение используемых элементов (с 40 до 3).Предложенное устройство целесообразно использовать при моделировании систем регулирования с типовыми нелинейностями.