Преобразователь частоты импульсов в аналоговый пневматический сигнал

, 105 6 066 ИЯ РЕТЕ САНИЕ Й АВТОРСКОЮ лоключентир уюшнхтретьи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ(56) 1. Авторское свидетельство СССР М 387375 иа. 9 . 06 С, 5/00 1970.2. Авторское свидетельство СССР И 304689, ии 9 06 ( 5/00 1969 (прототип) .(84) (87) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАС- тстЫ ИМПУЛ 1 СОВ В АНАЛОГОВЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СИГНАЛ, с одер., жащий входной канал, генератор тактирующих имаульсов и элемент памяти,-соединенный с выходным каналом ; о т л и ч а ю а и й с я тем, что, с целью повааиения точности прербразователя, в нем:установлен пневмомеханнческий сумматор, связанный с механопневматическим преобразователем перем ния выходного звена сумматора в ана говый пневматический сигнал, причем пневмомеханнческий сумматор выполнен с приводом одностороннего действия, камера которого соединена с выходным каналом, а шток связан с подпружиненной зубчатой рейкой с помощью хренового механизма, кинематичесин соединенного с приводом отюпочения, полость которого соединена с первым выходом генератора тактируюшнх импульсов, а выход механопневматнческого преобразователя соединен с элементом. памяти .через нормально-закрытый клапай, управляющий вход которого подк второму выходу генератора такимпульсов, связанному своимм выходом с элементом памяти,1 057Изобретение относится к средствамавтоматизации, а именно к устройствампреобразователей частоты импульсов ваналоговый пневматический сигнал.- Известны пневматические устройствадля измерения частоты импульсов, содерЬсашие два пульсирукицих дросселя, генератор постоянной частоты, повторитель,в котором установлены клапан, повторительсо сдвигом и задатчик начального отсче Ота, выход генератора соединен с управляющими камерами первого пульсирующегодросселя И клапана, Вход второго пульсирующего дросселя соединен с выходом повторителя со сдвигом, выход Второго пульсирукицего дросселя подключен к входамповторителя со сдвигом и через кпапанк задатчику, выход повторителя со сдвигом соединен через первый пульсирующий дроссепь с выходным каналом устройства, а входной канал устройства сое динен с управляющими камерами второгопульсирующего дросселя1 ),Недостатком устройства является низкая точнос гь вследствие су щественнойтемпературной погрешностиНаиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является преобра.зователь частоты импульсов в аналоговый пневматический, сигнал, содержащий входной канал, генератор тактируюаих импульсов, элемент памяти, дваи ульсирукицих сопротивления, управпякициекамеры которых подключены к входномуканалу устройства.и к выходу генераторатактируюпвх импульсов, входы соответст 35венно соединены с каналом питания и сатмосферой, а.выходы - с выходным каналом преобразователя, снабженный элементом памяти с настраиваемым временемзапоминания сигнала, вход которого соединен с входным каналом преобразователя,а выход - с управляющей камерой клапана,установленного в канале питания генератора 21,Однако устройство характеризуетсянедостаточной точностью вследствие интегрирования температурной погрешности, Поставленная цель достигается тем, чтов преобразователе, содержащем входнойканал, генератор тактирукицих импульсови элемент памяти, соединенный с выходным каналом, установлен пневмомехани 55ческий сумматор, связанныйс механопневматическим преобразователем перемещения выходного звена сумматора в анаМ 1 3логовый пневматический сигнал, причемпневмомеханический сумматор выполненс приводом одностороннего действия,камера которого соединена с входным каналом, а шток связан с подпружиненнойзубчатой рейкой с помощью храпового ме,ханизма, кинематическн соединенного сЙриводом отключения, полость которого соединена с первым выходом генератора тактирующих импульсов, а выход механопневматического преобразователя соединенс элементом памяти, через нормальнозакрытый клапан, управляющий вход котсрого подключен к второму выходу генератора тактирующих импульсов связанномусвоим третьим выходом с элементом памяти.На фиг. 1 показана принципиальнаясхема преобразователя: на фиг. 2 - цикло.грамма изменения входных сигналов,Преобразователь содержит генератор1 тактирующих импульсов, элемент 2памяти, выполненный в виде нормальнозакрытого клапана, пневмомеханическийсумматор 3, связанный с механопневматическим преобразователем 4.Сумматор 3 включает привод 5 од:ностороннего действия, шток которогосвязан с подпружиненной зубчатой рейкой6 с помощью храпового механизма 7,соединенного с приводом отключения 8.Механопневматический преобразователь4 содержит установленные на рейке 6сопла 9 и 10, привод 11 одностороннегодействия с поршнем 12 и пружиной 13,на штоке которого установлен фпажок 14,усилитель 15, Сопло 9 и усилитель 15соединены с каналом 16 питания.Привод 5 подключен к выходномуканалу 17 преобразователя. Привод8 и клапан 2 соединены соответственнос первым 18 и вторым 19 выходами генератора 1Клапан 2 подключен к безрас-"ходному (геометрическому) выходномуканалу 20.Преобразователь работает следующимобразом,При подаче в камеру привода 5 пневматического входного частотюго сигналашток привода 5 начинает совершать воэвратно-поступательное движение. Вследствиеэтого зубчатая рейка 6 перемещается вверх иа величину Н, пропощиональну ислуи пупсе г и ш гу зубев Ъ (Н - 2 Ъ ). Действие следящейсистемы, состоящей из соплового прерыватепя (сопла 9 и 10), флажка 14, усилителе 15, поршня 12, приеодит к тому,что флажок 14 отслеживает положение11057961 465/52ллнсное ВНИИПИ ЗакТираж 706 3койца рейки 6 с укрепленными на нем соплами 9 и 10. Таким образом, ход флажка 14 Нп равен ходу рейки 6, т. ь. Н = Н 1 7 Ъ . При .этом давление воздуха в поршне 12 Р =, где К -Кнплошадь поршня 12. Отсюда Р =К= 2, т. е, давление Р в линии обратной связи прямо пропорционально ко личеству импульсов 2, поступающих10 на вход 17 Вх., с начала цикла измерения. Завершение цикла измерения происходит в два такта - запоминание и сброс.Как видно из циклограммы фиг. 2, сначала приходит управляюший импульс от генератора 1 на Вх (запоминание ), т. е, на открытие .клапана 2, который на короткое время соединяет линию обратной связи с беэрасходным выходным каналом 20 Рбь,з результате чего в этом канале давление устанавливается равным давлению Р под поршнем 12 После окончания импульса Вхприходит импульс на Вх(сброс), в результате чего происходит оттягивание штока, связанного с приводом 8 отключения, Приэтом рейка 6 освобождается и возвращается своей пружиной в исходное состояние. Таким образом, в выходном канале 20 преобразователя формируется давление, пропорциональное количеству импульсов 7 измеряемой частоты Х, пришедших иа вход 17 Вх., эа время одного периода Т генератора 1 тактирующих импульсов, имеющего частоту Е, эа вычетом времени ь" между окончаннямк импульсов на Вхи Вх , т. е. командами запоминания и сброса,./Т 1(гКЪВЬХ1 /2т. е., устройство действительно выполняет функцию преобразователя частоты импуш,- сов Е. в аналоговый пневматический сигнал с минимальными погрешностямиПредлагаемый преобразователь предназначен дня измерения сигналов с низкой частотой импульсов. При необходимости измерениясигналов с высокой частотой перед преобразователем следует включать де литель частоты, например, в виде триггер- його счетчика. илиал ППП Патент",Ужгород,ул. Проекгнэя,4