Пневмоэлектрическое устройство для передачи сигналов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛвСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик) з 6 08 С 23/00 Государственный комитетЪ СССРпо делам изобретенийи открытий(088.8) Дата опубликования описания 231180"Г;, .; ги, Ф Донецкое отделение Института "Гипроуглеавтоматиэация"(54) ПНЕВМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВИзобретение относится к устройствам передачи информации, а именно к устройствам передачи дискретных пневматических сигналов, и может применяться в угольной, горнорудной и в других отраслях промышленности.Известно устройство для передачи дискретных сигналов, содержащее пневмоэлектропреобразователь с механоэлектрическим узлом в виде биморфной пьезокерамической пластины с элект".нческим каналом связи 1 . Основным недостатком такого устройства является то, что ЭПП не от ключается при обрыве или коротком замыкании линии связи в промежутке между первым и вторым импульсами, что противоречит требованиям безопаС- ности 20Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является пневмоэлектрическое устройство для передачи сигналов, содержащее пневмоэлектропреобразователь с сердечником, на 25 котором размещена обмотка, выводы которой подключены к первому и вто" рому выходам пневмоэлектропреобраэователя, которые подключены ко входам выпрямительного блока, первый выход 30 которого соединен с одним концом первого провода линии связи, другие концы линии связи подключены ко входам электропневмопреобразователя, соединенного через дроссель с каналом питания, и выключатель 2.Недостаток устройства состоит в том, что оно не обеспечивает защиту от короткого замыкания линии связи.Цель изобретения - повышение надежности устройства путем обеспечения защиты устройства при аварийных режимах.Эта цель достигается тем, что в пневмоэлектрическое устройство для передачи сигналов введен транзисторный каскад с йС-фильтром и диодом, на сердечнике пневмоэлектропреобраэователя размещена дополнительная обмотка, выводы которой соединены соответственно с третьим и четвертым выходом пневмоэлектропреобразователя, третий выход пневмоэлектропреобразователя подключен к первому входу транзисторного каскада, который соединен со вторым выходом выпрями- тельного блока, четвертый вход пневмо" электронреобразователя через выключательподключен ко второму входу транзисторного каскада, выход которого соединен с одним концом второгопровода линии связи,На чертеже изображена функциональная схема устройства,Устройство содержит пневмоэлектропреобразователь 1 (ПЭП), электропневмопреобраэователь 2 (ЭПП), выпрямительный блок 3, транзисторный каскад4, йС-фильтр 5, выполненный, например,в виде параллельно соединенных резистора и конденсатора, выключательб, диод 7 и резистор 8. ПЭП 1 включает постоянный магнит 9 с полюснымбашмаком 10, катушку с сердечником11 и обмотками 12 и 13, выполненнымив виде упругой пластины, один конецкоторой закреплен на одном иэ полюсов постоянного магнита 9, а другойрасположен в зазоре сердечника 11,якорь 14 и питающее сопло 15, срезкоторого размещен против другогоконца якоря 14, причем продольные 2 Ооси сопла 15 и якоря 14 параллельныи сдвинуты в одной плоскости так,что одна из боковых граней якоря 14расположена в одной плоскости с соответствующей боковой поверхностьюсреза сопла 15.25ЭПП 2 включает электромагнит в виде сердечника 16 с обмоткой 17, якорь18 на упругой подвеске 19, с закреп-ленными на нем электрическими контактами 20 и 21, постоянный магнит 22 30с полюсным башмаком 23, сопло 24,выполненное в виде неподвижного электрического контакта, причем контакт 21якоря 18 выполняет функцию заслонкисопла 24. Якорь 18 нахоцится либо в 35нейтральном положении, либо контактом 20 прижимается к неподвижномуконтакту 25 (ЭПП 2 выполнен с преобладанием) .Сопло 24 соединено с выходным пневматическим каналом и через дроссель 26 с пневматическим каналом 27 питания. Вход выпрямительного моста 3 соединен с обмоткой 12, а плюсовой вывод - с одним концом обмотки 17, 45 другой конец которой соединен с коллек. тором транзистора 4. База транзистора 4 через резистор 8 соединена с одним выводом ВС-фильтра 5 и катодом диода 7, анод которого через выключа тель б соединен с одним выводом дополнительной обмотки 13, другой вывод которой соединен с минусовым выводом выпрямительного моста 3, эмиттером транзистора и другим выводом ВС-фильтра 5.Ъ55Предлагаемое устройство работает следующим образом.В исходном положении давление во входном пневматическом канале равно нулю; контакты выключателя 6 замкнуты,40 якорь 18 ЭПП 2 находится в нейтральном положении или своим контактом 20 прижат к неподвижному контакту 25, сопло 24 открыто, в выходном пневматическом канале установлено давление, 65 соответствующее условному символу110 , а к каналу 27 питания поданодавление.При появлении во входном каналеПЭП 1 давления струя воздуха, истекающая из питающего сопла 15, воздействует на торец и одну из боковыхповерхностей якоря 14. Свободный конец якоря 14 начинает изгибаться.При этом струя воздействует на другую боковую поверхность якоря 14,заставляя его изгибаться в другуюсторону. Таким образом, возбуждаютсяавтоколебания якоря 14 в зазоре сердечника 11. В обмотках 12 и 13 наводится ЭДС. Переменное напряжение собмотки 12 подается на выпрямительныйблок 3, Одновременно переменное напряжение обмотки 13 детектируетсядиодом 7 (при замкнутых контактах выключателя 6), сглаживается КС-Фильтром 5 и через резистор 7 подаетсяна транзистор. Транзистор открывается и при этом замыкается цепь постоянного тока плюс выпрямителя 3 - обмотка 17 ЭПП - переход коллекторю.эмиттер транзистора - минус выпрямителя 3. В обмотке 17 возникает магнитный поток, взаимодействующий смагнитным потоком постоянного магнита 22. Якорь 18 начинает поворачиваться на упругой подвеске 19 и егоконтакт 20 открывается от неподвижного контакта 25 (если ЭПП 2 выполнен с преобладанием). При этом контакт 21 закрывает сопло 24. Сжатыйвоздух из канала 27 питания черездроссель 26 поступает в выходнойканал.На выходе устройства формируетсядискретный пневматический сигнал ввиде условного символа "1",При размыкании электрических контактов выключателя б разрывается цепьпеременного напряжения, проходящегочерез диод 7. Конденсатор фильтра 5разряжается через резистор фильтра,резистор 8 и переход база-эмиттертразистора 4. Транзистор 4 закрывается. Размыкается цепь прохожденияпостоянного тока через обмотку 17.Якорь 18 возвращается в исходноеположение, открывая сопло 24, а ввыходном канале исчезает пневматический сигнал,При замыкании контактов выключателя б открывается транзистор и срабатывает ЭПП.Таким образом, работой ЭПП можно управлять с двух мест. "подачей пневматических сигналов на вход ПЭП и коммутацией контактов выключателя б при работающем ПЭП.В процессе работы устройства возможны аварийные режимы (короткое замыкание и обрыв линии связи), При коротком замыкании проводов выключателя б и диода 7 переменное напряжение,.индуктируемое в обмотке 13 ПЭП 1,5 781874 минуя диод 7, подается к В-фильтру5 и шунтируется конденсатором фильтра 5. Транзистор закрывается, раскрывается цепь управления ЭПП 2. Это приводит к отключению ЭПП и выходной пневматический сигнал становится равнымнулю. При обрыве этих же проводовразрывается цепь управления работойтранзистора. Транзистор закрывается,размыкается цепь питания обмотки 17ЭПП 2. На выходе устройства формируется дискретный пневматический сиг- Онал в виде условного символа "0".При коротком замыкании проводов,соединяющих выпрямительный блок 3 собмоткой 17 ЭПП 2, шунтируется обмотка 17. ЭПП 2 отключается. Выходной 15пневматический сигнал становится равномерным, При обрыве этих же проводов разрывается цепь питания обмотки17 ЭПП 2, На выходе устройства формируется дискретный пневматический . щсигнал в виде условного символа "0".Таким образом, реализация отличительных признаков дает возможностьотключать ЭПП как при обрыве линиисвязи, так и при коротких замыканиях,т.е. обеспечить безопасность устройства,Формула изобретения Пневмоэлектрическое устройство для передачи сигналов, содержащее пневмоэлектропреобразователь с сердечником, на котором размещена обмотка, выводыI бй вв Тираж 682 Подписно Ужгород, ул. Проектная ПП "Патент илиал ВНИИПИ Заказ 8145/ котброй подключены к первому и второму выходам пневмоэлектропреобразователя, которые подключены ко входамвыпрямительно.-о блока, первый выходкоторого соединен с одним концом первого провода линии связи, другие концы линии связи подключены ко входамэлектропневмопреобразователя, соединенного через дроссель с каналомпитания, и выключатель, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышениянадежности устройства, в него введентранзисторный каскад с В 1-фильтром идиодом, на сердечнике пневмоэлектропреобразователя размещена дополнительная обмотка, выводы которой соединенысоответственно с третьим и четвертымвыходом пневмоэлектропреобраэователя,третий выход пневмозлектропреобразователя подключен к первому входу транзисторного каскада, который соединенсо вторым выходом выпрямительного блока, четвертый вход пневмоэлектропреобразователя через выключатель подключен ко второму входу транзисторногокаскада, выход которого соединен содним концом второго провода линиисвязи,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 367447, кл. С 08 С 23/00, 1970.2. Атлас П,М, и др. Передачапневматических сигналов по проводнойлинии связи. Тезисы Х)Н Всесоюзногосовещания по пневмоавтоматике. М