Пневматический цифро-аналоговый преобразователь

(5 (,е,,(.;.,( ( (,вл Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИИЗОБРЕТЕНИЯ оц 666549 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл.2 С, 06 С 5/(0 Государствеииый комитет СССР по Аелам изобретений и открытий( 54 ) П НЕ ВИАТИЧЕСКИЙ ЦИФРО - АНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к областипненмоавтоматики и может быть и"пользовано, например, для связи вычислительных машин с пневматическими системами регулирования и управления,Известен Электропненматическийпреобразователь типа КЭППИ1,выполненный на осноне повторителейсо сдвигом, коммутируемых с помощьюэлектропневмоклапанов таким образом,что ныходное давление оказываетсяравным сумме сднигон определенногоколичества последовательно включенных повторителей. При этом число повторителей равно числу разрядов электрического двоичного кода, а сдвигна каждом повторителе настраиваетсяв зависимости от веса разряда,Однако такой преобразователь изэа.последовательного соединения понторителей имеет значительную погрешность преобразования,Известен также цифро-аналоговыйэлектропневматический преобразователь 21, принцип действия которогооснован на преобразовании дноичногоэлектрического сигнала и пропорциональную проводимость кодовых дросселей и измерении последней с помощью делителя. Делитель состоит из дросселя обратной связи и разрядного сопротивления, складынаемого из параллельно подсоединяемых к атмосфере с помощью электропневмоклапанов кодовых дросселей, проводимость которых настроена по двоичному закону, Делитель включен в обратную связь элемента сравнения, выполняющего роль решающего усилителя. Последний выполнен на основе трехмембранного элемента сравнения и обеспечивает работу делителя н режиме постоянного давления на его выходе. Это давление благодаря тому, что коэффициент усиления усилителя К й 150 - 250 оказывается ранным постоянному давлению Ро на втором входе усилителя, устанавливаемому обычно с помощью задатчика давления, причем значение Ро должно быть таким, чтобы 0,2 ( Р, с 1,0 кгс/см ,При установке Р = 0,2 кгс/см точность работы устройства снижается за счет погрешности задатчика. Установка Р е 1,0 кгс/см приводит к . выходу за верхний предел нормально 66654915 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 го диапазона давлений (1,0 кгс/см 2)выходного сигнала преобразователя.Установка Ро = О, 6 кгс/см 2 такжесопряжена со значительным увеличиением погрешности работы преобразователя, обусловленный изменением проводимости дросселя обратной связи приизменении направления течения газа.С целью повышения точности работы преобразователь, содержащий элемент сравнения, плюсовая камера которого соединена с задатчиком опорного давления, а выход подключен непосредственно к ныходному каналуустройства и через дроссель обратной связи ко входам кодовых дросселей, выходы которых через клапанысообщены с атмосферой, дополнительно содержит дроссель сброса и усилитель давления, Выход преобразователя через дроссель сброса связанс атмосферой и непосредственно совходом усилителя давления, выходкоторого подключен к минусовой ка"мере элемента сравнения,На чертеже представлена принципиальная пневматическая схема преобразователя.Он содержит элемент сравнения 1,который выполняет функции решающегоусилителя, разрядный делитель давления 2, усилитель давления 3 идроссель сброса 4.Решающий усилитель выполнен наоснове ПИ-регулятора, в качестве которого использован сумматор, охваченный единичной инерционной положительной обратной связью, образованной звеном дроссель В - объемуРазрядный делитель давления 2состоит иэ дросселя обратной сняэиВ и кодовых дросселей Н с контактами, на управляющие входы которыхпоступает двоичный электрический сигнал. В качестве усилителя давления3 использован мембранный усилитель,выполненный, например, на трехмембранном элементе сравнения с дросселем для ограничения. расхода питающего воздуха. Коэффициент усилениятакого усилителя К = Р/Г а 8, гдеР/й - отношение площадей большойи малой мембран элемента.В процессе работы непрерывно изменяется состояние управляющих сигналов на входах контактов, что приводит к изменению количества и проводимости (веса) сообщаемых с атмосферой кодовых дросселей и, следовательно, к соответствующему изменению суммарного расхода газа с выходаделителя через кодоные дроссели ватмосферу. Согласно принципу действия делителя, этот расход долженбыть уравновешен расходом газа, поступающего с выхода решающего усилителя через дроссель обратной связи.Поскольку в качестве решающего усилителя использован ПИ-регулятор,единственное положение равновесия которого достигается при равенстве давлений на,его входах, т.е. при Р 8 = Ру= сопэ 1, то формирование уравновешивающего расхода происходит н условиях постоянного данления за дросселем обратной связи.Записав выражения для расходов через дроссель обратной связи и кодовые дроссели делителя с учетом упомянутых выше равенств Р =Р =К Р пол иуч м уравнение работы преобразователяк:с р(.рз Рфр+д; р1+ - ( А= к,о а(. о 1 , . (л лгде ы, к., О(, - проводимости дросселя обратной связи, кодоных дросселей и дросселя сброса.С помощью дросселя 4 производят настройку нуля рреобразователя Ро = 0,2 кгс/смПоскольку К а 8, то можно снизить выходное давление Р делителя до 0,1 кгс/см при Р 0,8 кгс/смф. Благодаря этому устройство может работать без изменения направления течения газа через дроссель обратной связи, что повышает точность и упрощает процесс подбора кодовых дросселей эа счет уменьшения входного давления.Таким образом, использование новых элементов - усилителя давления и дросселя. сброса - и выполнение решающего усилителя на основе ПИ-регулятора позволяет существенно уменьшить погрешность. В результате повышается точность работы преобразователя и упрощаются условия его настройкиПогрешность отработки выходного давления не пренышает 1при количестве разрядных дросселей 4,7 и 8.- Планируется использование изобретения в блоке 2-го уровня задания давление Б 23 Д 1 автоматизированной системы исследований АСИ-СИГМА,Экономический эффект изобретения заключается в повьыении точности работы.Формула изобретенияПневматический цифро-аналоговый преобразователь, содержащий элемент сравнения, плюсовая камера которого соединена с эадатчиком опорного давления, а выход подключен непосредственно к выходному каналу устройства и через дроссель обратной связи ко входам кодовых дросселей, выходы которых через клапаны сообщены с атмосферой, о т л и ч а ю щ и й с .я тем, что, с целью повышения точности его работы, в нем установлены дроссель сброса и усилитель давления, причем выход преобразователя через проссель сброса связан с атмосферой666549 61,Регулятор П 25 фИнструхция по эксплуатации М, Тизприбор, 1971.2. Сб, Пневмо- и гидроавтоматикаф, М., Наука, 1964, с. 110-111. и непосредственно со входом усилителя давления, выход которого подключен к минусовой камере элемента сравнения,Источники ижформации, принятые во внимание при экспертизе СоставительН. Гетманецктор Л, Утехина Техред М.Петко Корректор В. Бутяга аказ 3186/3 11 НИПодписномитета СССРи открытийкая наб., д. 5 Тираж 779Государственногоделам изобретеныосква, Ж, Рауш 113035 лиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул, Проектна