Пневмопереключающее устройство

Союз Советскик Социалистическик РеспублинОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕЯЛЬСТВУ(51)М. Кл. 6 01 . 19/00 Государствеииый комитет СССР по делам июбретеиий и открытий(54) ПНЕВМОПЕРЕКЛЮЧАОЦЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к пневмопереклзчапщим устройствам для многоточечного измерения давления, 5Известны многопереключающие устройства для последовательного замера давлений, содержащие неподвижный диск с равномерно расположенными по его окружности отверстиями, соеди ненными дренажными трубками с точками отбора давления, корпус, вращающийся диск, приводимый во вращение механизмом периодического действия, электромагнит и преобразователь дав ления 11.В таких устройствах количество коммутируемых точек ограничено диаметром дисков, а периодичность вращения и прижима подвижных дисков ог О раничизает их быстродействие.Наиболее близкий по технической сущности и достигаемому техническому эФФекту к предлагаемому устройству пневмопереключатель имеет полый 25 цилиндрический статор с винтовым пазом на его внутренней поверхности, в котором свободно размещен опрашиваю щий электромагнитный клапан, соединенный спиральным трубопроводом через 30 промежуточный электроклапан с измерителем давления. На статоре посредине паза по винтовой линии расположены отверстия,:оединенные дренажными трубками с точками отбора давления. Опрашивающий электромагнитный клапан установлен на роторе, который переодически перемещается вдоль оси статора при помощи электромагнитного привода, храпового механизма с дифференциальным редуктором 2,В этом пневмопереключателе из-за периодического последовательного действия электромагнита привода и электромагнитных клапанов, большой длины спирального трубопровода, а также из-за больших масс, движущихся с остановками при опросе каждой точки узлов, наблюдается малое быстродействие. Наличие четырех электромагнитов, храпового механизма, дифференциального редуктора не позволяет выполнить устройство малых габаритов, Большое количество движущихся возвратно-поступательно деталей уменьшает надежность и ресурс устройства, а отсутствие указателя номера опрашиваемой точки по Фактическому положению опрашивающего электромагнитного клапана снижает до.товерность результатов измерений.Измерительное устройство во времяснятия показаний соединено с полостьюдренажной трубки, при наличии пе"ременной состанляющей в измеряемомдавлении точность замера давленияпонижается,Цель изобретения - уменьшение габаритон устройства, повышение его на"цежности, увеличение скорости коммутируемых точек, повышение точностизамеров давления при наличии перемен"ной составляющей давления и уменьшение габаритов фотоэлектрического датчика номера опрашинаемойточки,Указанная цель достигается тем,что н устройстве содержащим цилинд- Зрический статор с равномерно расположенным на его поверхности отверстиями, соединенными дренажными трубкамис точками отбора давления, расположенный н статоре ротор, корпус, н котором размещены редуктор и злектромеханиэм для вращения ротора, и тензометрические преобразователи, цилиндрический ротор выполнен притертым кстатору и телескопически расположенн нем, отверстия на цилиндрическомстаторе размещены н несколько последовательных кольцевых рядов, на ротс"ре выполнены по образующей пазы и каналы в виде кольцевых наружных проточек по одному на каждый ряд отверстий на статоре, сообщающие полостидренажных трубок с измеряемым давлением с пневмопреобразонателями, а вкорпусе установлены щеленой и кодоныйколокола фотоэлектрического датчикасинхроимпульсон и фотоэлектрическогодатчика номера опрашинаемой точки,вращающиеся синхронно с ротором.При этом ротор снабжен электроприводом непрерывного действия, каждый 40последующий паз на роторе выполнен содносторонним угловым сдвигом по отношению к предыдущему на угол Ч а+где.А- угловой шаг отверстий на статоре,О- количество рядов отверстий настаторе.50На щеленом колоколе фотоэлектрического датчика синхроимпульсов выполнены по образующей щели по одному рядуна каждый ряд отверстий на статоре,каждая последующая щель на щелевомколоколе одного ряда ныполнена с односторонним угловым сдвигом по отношению к щели предыдущего ряда,Длина перемычки на статоре междусоседними отверстиями одного рядавыполнена в дна-четыре раза больше щдиаметра укаэанных отверстий, ширина паза на роторе ранна диаметруоэтихже отверстий, а щели колокола фотоэлектрического датчика синхроимпуль"сов расположены по отношению к пазам 65 на роторе таким образом, что фотоэлементы датчика засвечиваются при положении паза ротора на перемычке между соседними отверстиями на статоре.На кодовом колоколе фотоэлектрического датчика номера опрашиваемой точки выполнены кодовые щели только для номера опрашиваемой точки попервому кольцевому ряду отверстийна статоре.Конструктивная схема устройстваприведена на чертеже.Пневмопереключатель состоит иэцилиндрического статора 1, притертого к нему цилиндрического. ротора 2, пневмопреобразонателей 3, электромеханизма 4, фотоэлектрического датчика 5 номера точки, фотоэлектрического датчика б синхроимпульсов, корпуса 7 и редуктора 8.На поверхности статора 1 равномерно расположены н несколько кольцевых рядов отверстия 9, герметично закрытые с внутренней стороны притертым цилиндрическим ротором 2, с наружной стороны соединенные дренажными трубками 10 с тоЮками отбора давления. На роторе 2 размещены по образующей пазы 11 и кольцевые каналы 12. Каждый паз 11 на роторе 2 соединен с ближайшим кольцевым каналом 12 и расположен против соответствующего ряда отверстий на статоре 1, кольцевые каналы 12 находятся против отверстий 13 на статоре 1, соединенных трубками 14 с пневмопреобразователями 3.Величина перемычек между соседними отверстиями 9 одного ряда на статоре 1;А= дфР 60 Р ИъмГде п - обороты ротора 2, об/мин,др - наружный диаметр ротора 2,мм,- ширина паза 11 на роторе 2,мм,продолжительность опроса иэноммерительной аппаратурнойпневмопреобразователя, мин.Ширина пазов 11 на роторе 2 равна диаметру отверстий 9 на статоре.Пазы 11 на роторе 2 сдвинуты относительно друг друга на уголА,иа+4где с - угловой шаг отверстий 9 настаторе 1,О - количество рядов отверстий 9на статоре 1.Корпус 7 соединен с одной сторонысо статором 1, а с другой - с электромеханиэмом 4. В корпусе 7 расположены редуктор 8, датчик 5 номера точки и датчик б синхроимпульсов.Ротор 2 связан через промежуточные шестерни 15,16 двухступенчатого цилиндрического редуктора 8 с электромеханизмом 4.Датчик 5 номера точки состоит изкодового колокола 18, осветителя 1945 30 и фотоэлементов 20. Кодовый колокол 18 имеет на цилиндрической образующей маску двоично-десятичного кода с весами разрядов 8-4-2-1, количество строк и старшее число в маске соответствуют количеству отверстий 9 в одном кольцевом ряду отверстий на статоре.Датчик б синхроимпульсов состоит из щелевого колокола 17, осветителя 19 и фотоэлементов 20. На цилиндрической образующей щелевого колокола имеются несколько дорожек с расположенными определенным образом щелями; Количество дорожек щелей равно количеству кольцевых рядов отверстий 9 на статоре 1. Количество а щелей в одной дорожке определяется по Формуле где аС - известно из выражения (2),У - количество зубьев на шестерне 16;12 - количество. зубьев на шестерне15.Щели соседних дорожек сдвинуты одна относительно другой на уголгде с и 0 взяты из выражения (2),и 22 из выражения (3).Тензометрические пневмопреобраэователи 3 (датчики давления) объединены в общий герметичный контейнер,внутренний воздушный объем которогочерез штуцер 21 соединен с опорнымили статическим давлением в рабочей части аэродинамической трубы.Пневмопереключатель работает следующим образом.Измеряемое давление подается по дренажным трубкам 10 к нормально зак"рытым отверстиям 9 на статоре 1. В исходном положении пазы 11 на роторе2 находятся между первым и последним отверстиями 9 в каждом кольцевом ряду отверстиИ на статоре 1. Подаетсяпитание на электромеханизм 4, и оннепрерывно вращает через редуктор 8 ротор 2, кодовый колокол 18 и щелевой колокол 17. При вращении ротора отверстия на статоре поочередно при помощи пазов 11 и кольцевых каналов12 на роторе 2 и коротких соединительных трубок 14 подключается к пневмопреобразователям 3. Вначале давления в подключенной дренажной трубке10 и мембранной коробке пневмопреобразователя 3 выравниваются, затем пневмопреобразователь отсоединяется от измеряемой точки при проходе па"за 11 ротора 2 по переьаючке между отверстиями 9, и проходит опрос пнеЬ- мопреобразователя регистрирукзцей аппаратурой по сигналу от датчика 6 синхроимпульсов, щелевой колокол которого вращается синхронно с ротором 2.Так как пазы 11 на роторе 2 и щели на датчике синхроимпульсов сдвинуты относительно друг друга на определенный угол, то опрос пневмопреобразователей регистрирующей аппаратурой, подключаемых к различным рядам отверстий на статоре, происходит со сдвигом по времени, Перед опросом пневмопреобразователей регистрирующей аппаратурой опрашивается датчик 5 номера точки. После опроса последней измеряемой точки по сигналу от датчика номера измеряемой точки электромеханизм останавливается ротор в исходном положении для следующего цикла опроса. 1. Пневмопереключающее устройство, содержащее цилиндрический статор с равномерно расположеннымн на его поверхности отверстиями, соединенными дренажными трубками с точками отбора давления, расположенный в статоре ротор, корпус, в котором размещены редуктор и электромеханизм для вращения ротора, и тензометрические пневмопреобраэователи, о т л ич а ю щ е .е с я тем, что, с цельюуменьшейия габаритов устройства иповьааения его надежности, цилиндрический ротор выполнен притертым к статору и телескопически расположен в нем, отверстия в статоре раэмеще 40 ны в несколько последовательных кольцевых рядов, на роторе по образующей выполнены пазы и каналы в виде кольцевых наружных проточек по одному на каждый ряд отверстий на статоре, сообщающие полости дренажных трубок с измеряемым давлением с пневмопреобразователящ, а в корпусе установлены щелевой и кодовый колокола фотоэлектрического датчика синхроимпульсов и фотоэлектрического датчика номера опрашиваемой точки, вращающиеся синхронно с ротором.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышенияскорости опроса точек замера давления,ротор снабжен электроприводом непрерывного действия, каждый последующийпаз на роторе выполнен с односторонним сдвигом по отношению к предыдущему на угол Ч, определяемый по формуле: АЦ - - )амгде с - угловой шаг отверстий настаторе,О - количество рядов отверстииа статоре.ж 1019го комитета Сий и открытииРаушская на ПодписноеР 0 Тира ИИПИ Государственно яо делам изобретен 13035, Москва, Мдилиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектна Э. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, щелевом колоколе фотоэлектрического датчика синхроимпульсов выполнены по образующей щели по одному ряду на каждый ряд отверстий на статоре, каждая последующая щель на щелевом колоколе одного ряда выполнена с односторонним угловым сдвигом по отношению к щели предыдущего ряда.4. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности замера давления при наличии переменной составляющей давления, длина перемычки на статоре между соседними отверстиями одного ряда в два- четыре раза больше диаметра указанных отверстий, шири- иа паза на роторе равна диаметру этих же отверстий, а щели колокола фотоээлектрического датчика синхроимпуль-,сов расположены по отношению к пазамна роторе таким образом, что фотоэлементы датчика синхроимпульсов засвечиваются при положении паза роторана перемычке между соседними отверстиями на статоре.5. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюуменьшения габаритов фотоэлектрического датчика номера опрашиваемой точки, на кодовом колоколе датчика выполнены кодовые щели только для номера опрашиваемой точки по первомукольцевому ряду отверстий на статоре.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 415526, кл, С 101 1, 19/00, 1974.2, Авторское свидетельство СССРР 290188, кл. 501 Ь 19/00, 1971,