Пневматическое логическое устройство

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 27. 3.1967 ( 1145444/18-24)с присоединением заявкил, 42 пт-, 1/00 Приоритет 1 ПК 6 060ДК 621.374.32-525 (088.8) Комитет по делам иаобретениЯ и открытиЯ при Совете Министров СССРОпубликовано 11.И.1969. Бюллетень2Дата опубликования описания 12,Х 1,1969 Авторызобретени Н. Потепалов, В. В, Васильева и Ю. В. Крикор осударственный всесоюзный центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизацииаявител ЕВМАТИЧЕСКОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО 3 приведена схема описываемо а фиг. 4 - статическая характ ие логические устмембранные элеменряженными мембраУстройство относится к пневматическим мембранным логическим устройствам дискретной техники.Известны пневматическройства, содержащие одноты с предварительно напнами и дросселями.Предложенное устройство отличается тем, что дроссель выполнен в виде одномембранного элемента, к соплу которого подведено давление питания, а его проточная камера соединена с соплом другого элемента и выходным каналом, проточная камера другого элемента сообщается с атмосферой, а входные каналы устройства соединены с соответствующими глухими камерами обоих элементов, а также тем, что его выход через постоянный дроссель соединен с дополнительным источником давления.Применение в качестве дросселя одномембранного элемента дает возможность получить гистерезисную петлю в статической характеристике устройства и тем самым повысить надежность его работы,В случае подачи на выход устройства через постоянный дроссель давления от дополнительного источника питания в статической характеристике устройства появляется третье устойчивое состояние, позволяющее реализовать функции троичнои логики,На фиг. 1 -гоустройства; неристика.Устройство состоит из двух одномембран ных элементов 1 и 2 с упругими мембранамид и 4. К соплу первого элемента подводится давление питающего воздуха (Р сит = 1,4 кгс/ему), проточная камера элемента 2 сообщена с атмосферой, а проточная камера эле- О мента 1 соединена с соплом элемента 2 каналом, который служит выходом предлагаемого устройства. Входные сигналы подаются в глухие камеры б и б в зависимости от выполняемой функции. Причем следует отметить, что 5 мембраны 3 и 4 находятся на различном расстоянии о 1 торцев сопел, что обеспечивает различную проводимость дросселей типа сопло - заслонка.Прп выполнении функции позторения мем брана 3 элемента 1 находится на более близком расстоянии от сопла, чем мембрана 4 элемента 2, благодаря чему при отсутствии входного сигнала, подаваемого в глухую камеру б элемента 2, проводимость элемента 1 25 меньше проводимости элемента 2, и это обеспечивает на выходе устройства давление, равное атмосферному (Рудык Рк), Прп увеличении входного давления в глухой камере б элемента 2 мембрана 4 прогибается и прикры- ЗО вает сопло 7. Проводимость элемента 2 умень 246155шается, и давлеййе на выходе увеличивается. Под деиствием увеличивающегося давления на выходе мембрана 3 элемента 1 еще больше отходит от сопла 8, и давление на выходе еще больше увеличивается за счет давления питания.Таким образом, существующая в устройстве положительная обратная связь обеспечивает получение значительного гистерезиса.В устройстве отрицания глухая камера элемента 2 сообщена с атмосферой, сигнал должен подаваться в глухую камеру элемента 1, а проводимость дросселя сопло - заслонка элемента 2 за счет установленного расстояния между соплом и мембраной при нулевом значении входного сигнала меньше проводимости дросселя элемента 1, Для увеличения быстродействия и улучшения статических характеристик при работе устройства в режиме отрицания глухую камеру элемента 2 можно соединять с выходом.На двух последовательно соединенных элементах с упругими мембранами можно также получать ячейку памяти, В этом случае проводимости дросселей сопло - заслонка одномембранных элементов близки по значению. Ячейка памяти имеет два входа - давление Р, и Р которые подводятся в глухие камеры элементов 1 и 2 соответственно.Для запоминания сигнала в глухой камере элемента 2 необходимо увеличить давление Рь тогда устройство срабатывает по схеме повторения, Но затем при уменьшении давления Р, на входе выходное давление не уменьшается, так как в результате действия положительной обратной связи проводимость дросселя сопло - заслонка элемента 1 стала выше проводимости элемента 2, а так называемая точка срыва (точка, в которой независимо от скорости изменения входного давления происходит резкое, в данном случае, уменьшение выходного давления) благодаря подбору расстояния между соплом и мембраной и жесткости мембран будет находиться ниже значения Р,=Р, . Таким образом, на выходе ячейки памяти остается давление, близкое по значению давлению питания.Чтобы стереть память, необходимо увеличить давление Р,.При этом проходное сечение между мембраной 3 и соплом 8 элемента 1 уменьшается, а проводимость дросселя элемента 2 остается прежней, Вследствие этого избыточное давление на выходе падает до нуля. При последующем уменьшении давления Р, давление на выходе не уменьшается,Различные варианты соединения одномембранных элементов с упругими мембранами могут дать устройства, обеспечивающие раз 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 операции (конъюнкций,личные логическиедизъюнкции и др.).Например, операцию конъюкции можнообеспечить на трех одномембранных элементах 9, 10 и 11 (см. фиг, 2). Элементы 10 и 11должны быть подсоединены параллельно другдругу, причем каждый из них в паре с элементом 9 должен обеспечивать операцию повторения. Входные давления Р, и Р подводятся вглухие камеры элементов 10 и 11.Если в глухих камерах элементов 10 и 11значения давлений соответствуют одно - единице, а другое - нулю, или оба - нулю, тосумма проводимостей элементов 10 и 11 будетбольше проводимости дросселя элемента 9, ина выходе давление будет соответствоватьнулю. Если в глухих камерах элементов 10 и11 давление будет соответствовать единице, тодавление на выходе повышается и за счет обратной связи возрастает до давления, близкого по значению давлению питания.Два последовательно соединенных одномембранных элемента с упругими мембранами всочетании с постоянным дросселем могут выполнять функции элементов трехзначной логи.ки, Для этого на выходе пневматического устройства, выполняющего функцию повторения,достаточно поставить постоянный дроссель 12(см. фиг. 3), соединяющий выход устройствас линией, в которой поддерживается постоянное давление (например, 0,6 атм),Линия дополнительного источника давления Р, помогает ввести в работу устройства как бы еще один уровень. В рабочем диапазоне входного давления Р (см. фиг. 4)получаются две гистерезисные петли, а выходное давление может принимать три значения, соответствующие нулю, давлению задросселем 12 и давлению питания.Предмет изобретения1. Пневматическое логическое устройство,состоящее из последовательно соединенныхдросселя и одномембранного элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и получения гистерезисной характеристики, дроссель выполнен в виде одномембранного элемента, к соплу которого подведено давление питания, а его проточная камера соединена с соплом другого элемента ивыходным каналом, проточная камера другогоэлемента сообщается с атмосферой, а входныеканалы устройства соединены с соответствующими глухими камерами обоих элементов,2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что, с целью осуществления функций троичнойлогики, его выход через постоянный дроссельсоединен с дополнительным источником давления,2461 Я Р 5 У Составитель Б. С евченк В, Семанова Техред Л. Я, Л Редант рректор Заказ 2759/14 Тираж 480 ПодписноЦ 11 ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 ипография, пр. Сапунова, 2 Ф йа Фиг. 3 М. Сигал Мухина