Пневматический преобразователь

О П И С А Н И Е ЗПОУОИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЧПК С 06 д 500 Заявлено 26.Х 1,1969 ( 1382950/18-24) с присоединением за кириоритет Комитет оо делам оаретений и аткрыти ри Саеете Министров СССРюллетень30 ДК 681.3.055.525(08 Опубликовано 07,Х, Дата опубликования писания 22.Х 1.19 АвторыизобретенияЗаявитель Специаль, Бирман, А. Л, Колойденко и А, В. Машбицнструкторское бюро по автоматике в нефтеперерабои нефтехимии НЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ и приборо еским пре Изобретение относится к областстроения, в частности к пневматичобразователям информации.Известен преобразователь аналогового пневматического сигнала в длительность импульса, содержащий источник постоянного расхода и нуль-орган. Принцип деиствия этого преобразователя основан на сравнении входного сигнала с линейно изменяющимся сигналом развертки. Однако его точность лимитируется 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 и 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, управляющая цепь которого соединена через элемент задержки с выходом генератора. Принцип деиствия 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.1-1 а фиг. 1 изображена принципиальная схема преобразователя, на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.Предлагаемьш преобразователь содержитприемный объем 1, пульсирующую емкость 2, дроссель т, нуль-орган (сигнал - реле) 4, генератор тактовых импульсов 5, нормально замкнутые (НЗ) контакты КК., Кз и норстально-разомкнутые (НР) оа К, и К,.Управляющая камера пульсирующей емкости подключена через контакты К, и К, к источникам питания и давления нулевого уровня Р,. Рабочая камера емкости 2 соединена через дроссель 3 и контакт К 2 с атмосферой, а также с объемом 1 и прямым входом нуль-органа 4, второй - инверсный вход которого соединен с источником нулевого уровня Р,. Питание к нуль-органу 4 подводится через контакт Кз. Объем 1 через контакт К 2 подключается к линии входного сигнала Р Управляющие цепи контактов К Кз, Кз, Кь К соединены с выходом генерато ра 5, формирующего импульсы управления Рь Выход нуль-орган 4 является выходом устройства.Преобразователь работает следующим образом.В исходном полокении (Р=1) вялая мембрана емкости 2 занимает крайнее нижнее положение, объем 1 ( - У,) и балластный обьем Уб (объем входной камеры нуль-органа и объем соединительных линий) заполняются воздухом из входной линии и в замкнутой системе объемов аккумулируется весовой заряд воздуха б.Р Ь 1+ ) ЯО где Р - абсолютное давление;1 - газовая постоянная;И - абсолютная температура.Нуль-орган отсоедипен от исто шика питания (обе точен) и на выходе устройства существует дискретный спп 1 ал логический нуль1 ри исчезновении тактового импульса (Р, О) управляющая камера емкости 2 соединяется с источником нулевого уровня, обьем 1 отсскается от линии входного сигнала, вялая мембрана емкости 2 начинает прогибаться до тех пор, пока в системе объем 1 - балластный объем Уб - рабочая камера емкости 2 не установится давление Рб.Количество газа, которое перейдет при этом в рабочую камеру емкости 2, равноС = (Р - Рб) У, + Уб,ЯО,где Рб - избыточное давление.Так как при Р=-0 контакт К. проводит, начинается истечение воздуха на системы обьединенных объемов 1 и 2 в атмосферу с постоянным расходом д= яРб, где а - проводимость дросселя ,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 вытеснен в атмосферу, давление Р, 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 условияб.,=ф илиТ,Рв - РО 11+ Уб Рв - РОРб КО Р 0У 1Убгде Т= -параметр, имеющий смыслДОпостоянной времени,Таким образом, длительность выходногоимпульса 1, прямопропорциональна величине10 входного сигнала,Поскольку один из входов нуль-органа застабилизирован, то в одной точке нуль-органможет быть настроен точно, что обеспечиваетвысокие метрологические характеристики15 предлагаемого устройства.Целесообразно в линию, соединяющую рабочую камеру пульсирующей емкости 2 и объем, ввести НР контакт Кь управление кото.рым осуществляется с некоторой задержкойР относительно тактового импульса. При этомуменьшение да зленпя Рб, индицируемое нульор 1 аном, происходит с малой постоянной времени Т= (вместо Т= У,+ УбЯОи для"бЯОяпервого случая).Это позволяет использовать простой нульорган (класса 3 - 5%) без ухудшения метрологических характеристик.30Предмет изобретения1. Пневматический преобразователь, содеркащий генератор тактовых импульсов, нуль 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 объ ем, соединенный через третий контакт с линией входного давления и непосредственно с рабочей камерой пульсирующей емкости, отличаюи 1 ийся 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, отличающийсятем, что, с целью упрощения конструкции, в 50 линию, соединяющуо приемный объем с рабочей камерой пульсирующей емкости, введен дополнительный контакт, управляющая цепь которого соединена через элемент задержки с выходом генератсра.317070 г.7 х иг 2 Составитель О. В. ПовагоТехред Т. Т. Ускова Тирани 473 Подписное тий при Совете Министров СССР аб., д. 4/5 ипография, пр. Сапунова, д. 2 Редактор Е. Гонч аказ 3100/13НИИПИ Комитет Изд.1307о делам изобретений и откр Москва, Ж, Раушская н орректор Л. А, Царькова