Способ измерения величины разности двух пневматических сигналов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сефз СфветскикСфциалистическивРеспублик оо 997043(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 31. 03. 78 (21) 2597759/18-24 1311 М.Кп.з с присоединением заявки ЙоС Об 6 5/00 Государствеииый комитет СССР ио дедам изобретений и открытийДата опубликования описания 150283(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ РАЗНОСТИ ДВУХ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к пневмоавтоматике (струйной технике) и может быть использовано при создании высокоточных датчиков температуры, давления и состава.Известен способ измерения величины разности двух пневматических сигналов путем запоминания сигналов с последующим их сравнением 1).Известен также способ измерения :величины разности двух пневматических сигналов путем запоминания сигналов с последующим их сравнением при постоянном давлении питания 12 1Известный способ дает возможность получить достаточно высокий коэффициент усиления, однако вследствие большого влияния на выходной сигнал таких параметров, как давление питания, температура, состав рабочего газа и других возможных источников помех,он . имеет относительно высокое значение величины "сигнал-шум", недостаточную чувствительность и точность.Цель изобретения -., повышение чувствительности и точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что при измерении величины разности двух пневматических сигналов путем запоминания сигналов с последующим их сравнением, сравниваемые сигналы подают на управляющий вход струйного реле, плавно изменяют давление питания этого реле, а момент .запоминаний каждого из сравниваемых сигналов опоеделяют по срабатыванию струйного реле.П р и м е р. Способ осуществлялся, в частности, с помощью турбулентного усилителя.На фиг.1 представлена схема такой реализации способа; на фиг,2 - статическая характеристика "вход-выход" турбулентного усилителя, на фиг.З- зависимости выходных сигналов от давления питания при различных значениях входного сигнала.На схеме (фиг.1) изображены турбулентный усилитель 1, имеющий каналы 2 управления, вход 3 и выход 4, интегратор 5, переключатель б, вентиль 7, переключатель 8, блок 9 памяти и блок 10 сравнения.Способ осуществляется следующим образом.В канал 2 управления через переключатель б сначала подают сигнал Хг. С помощью интегратора 5, обеспечивающего плавное нарастание давления,изменяют давление питания на входе вканал питания 3. По значению выходного сигнала т на выходе канала 4 определяют величину давления питания П, при котором срабатывает турбулентный усилитель 1. При срабатывании усилителя 1 с его выхода 4 поступает сигнал, открывающий вентиль 7 и пропускающий сигнал П в блок 9 памяти через переключатель 8. Затем в канал 2 управления через переключатель б подают сигнал Х. По знаЧеНИю ВыкоДНого сигнала У на выходе 4 турбулентного усилителя 1 определяют давление питания Пг, при котором срабатывает турбулентный усилитель. При его срабатывании вентиль 7 открывается и пропускает сигнал П в блок 10 сравнения через переключатель 8. В блоке 10 сравнения сравнивают значения П и П 2 и по их разности определяют разность входных сигналов Х и Х. Чередование режимов подачи Х и Х обеспечивается генератором (не показан), который управляет интегратором 5 и переключателями 6 и 8. При сравнении величин Х и Х с помощью известного способа фиксируют значения У ии по их разности судят о значениях входных сигналов Х и Х. Как видно из графика (фиг.2), зона "А-Б" соответствует ламинарному режиму течения, "В-Г" - турбулентному, "Б-В" - зона перехода иэ одного состояния в другое.В случае, если значения Х и Храсполагаются в зоне перехода "Б-В" усилителя 1, а также в случае, если Х соответствует одному состоянию, а Х - другому, изменение выходного сигйала У при смене Х на Х получается значительным. Однако, учитывая малую(а у некоторых струйных релейных устройств и нулевую) ширину переходной эоны и тот факт, что с изменением температуры, барометричес кого давления, давления питания исоетава рабочего газа положение переходной зоны изменяется, сравнение величины может оказаться невозможным или привести к неверному результатуРеализация же данного способа исключает неудобства, связанные с малой шириной переходной зоны и влиянием помех (колебаний температуры,давления питания и др.), Как бы ниизменялось положение характеристик отемпературой (фиг.З для Т и Тд),взаимное расположение характеристикдля значений входных сигналов Х и 5 Х 2.остается прежним, а потому П -П,а=П -Пд., и результат сравнения неизменяется. Аналогичное утверждениесправедливо и для помех, связанных сизменением барометрического давленияи состава. Давление питания П является выходной величиной.С помощью настоящего способа может быть проведено измерение температуры и состава рабочего газа. Вэтом случае под величиной Х и Х 15. следует соответственно понимать температуру или состав рабочей среды.Изобретение позволяет повыситьчувствительность и точность пневматических устройств без усложнения аппа ратурного оформления, которые могутбыть реализованы лишь с помощьюструйного .релейного устройства и несложной схемы, реализующей алгоритм.Способ дает возйожность построения 25 и таких приборов, как пневматическиегазоаналиэаторы (сигналиэаторы) малых концентраций, имеющие большое народнохозяйственное значение.ЗОформула изобретенияСпособ измерения величины разностидвух пневматических сигналов путемзапоминания сигналов с последующимих сравнением, о т л и чающийс я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности способа,сравйиваемые сигналы подают на уп-,равляющий вход .струйного реле, плав но изменяют давление питания данногореле, а момент запоминания каждогоиз сравниваемых сигналов определяютпо срабатыванию струйного реле.45 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Струйная пневмогидроавтоматика.М., "Мир", 1969, с. 56-582. Берендс Т.К. и др. Элементы и50 схемы пневмоавтоматики. М , фМашиностроение", 1968, с. 196 (прототип),Фил аз 935/бВНИ11 Составител ко Техред Е,ИыцТирам 704 И Государственного комитета делам изобретений и открыт 5, Москва, Ж, Раушская н