Пневматический бесконтактный конечный выключатель Советский патент 1983 года по МПК F15C3/02 G01P13/00 

изобретение относится к npii5opocTpoeнию н может быть использовано во всех областях народного хозяйства при автоматизации производственных нроцессов в качестве капала информации. По основному авт. св. N° 889912 известен пнев1матический бесконтактный конечный выключатель, содержащий установленные с рабочим зазором два соосных двухмембранных элемента,- из которых первый выполнен с приемным дросселирующим сопу лом и сопловой средней и торцовой камерами, две первые из которых соединены с выходом выключателя, а последняя из них соединена с атмосферой, второй двухмембранный элемент выполнен со средней камерой, соединенной с атмосферой, сопловой и торцовой камерами, соедиЕгенными с выходом выключателя, и жестким центром, в котором выполнено сопло эжектора, расположенное соосно с камерой смешения эжектора l.j. Недостатком указанного выключат(У1я является его низкий КПД, Объясняется это, тем, что при повышении уровня выходного сигнала как в сторону избыточного давления (условный «О), так и в сторону вакуума (условная «1) необходимо, чтобы скорость струи питания была как можно выше. Но так как скорость струи пропорциональна давлению питания (мощности), а в-условиях технологического процесса процент, рабочего времени выключателя низко по сравнению с временем работы выключателя в так называемом ждущем режиме (т.е. до момента перекрытия струи воздуха, поступающей в приемное сопло первого двухмембранного элемента, флажком). Следовате тьио, КПД 5ыключателя (определяемый как отношение его полезной мощности к затраченной мощности в рабочем и. ждущем режимах работы выключателя) также низкий и стремление увеличить вы.ходной сигнал по уровню и быстродействию влечет за собой уменьшение 1ШД. Цель изобретения - увеличение КПД выключателя. Поставленная цель достигается тем, что в выключателе, содержащем установленные с рабочим зазором два соосных двухмембранных элемента, из которых первый двухмембранный элемент выполнен с приемным дрос селирующим соплом и сопловой, средней и торцовой камерами, две первые из которых соединены с выходом выключателя, а пocлeд няя из них соединена с атмосферой, второй двухмембранный элемент выполнен со средней камерой, соединенной с атмосферой, сопловой и торцовой камерами, соединенными с выходом выключателя, и жестким центром, в KOTopOjM выполнено сопло эжектора, расположенное соосно с камерой смешения эжектора, в сопловой и торцовой камерах второго двухмембранного элемента установлены дополнительные мембраны, соединенные с жестким центром данного элемента и разделяющие указанные камеры на две части, причем часть сопловой камеры, смежная со средней камерой, и часть торцовой камеры, ограниченная торцовой стенкой камеры и дополнительной мембраной, соединены с каналом питания, а в .сквозном канале жесткого центра установлена регулируемая дроссельная игла, раа мещенная в стенке торцовой камеры данного элемента. На чертеже представлен пневматический бесконтактный конечный выключате Ь, разрез. . Выключатель coctpHT из корпуса t каналом 2 питания и двухмембранных элементов 3 и 4. Жесткий центр 5 элемента 4 выполнен со сквозным каналом и является соплом эжектора 6. Камера 7- смешения эжектора является одновременно питающим соплом конечного выключателя. Приемное дросселирующее сопло 8, выполненное в двугсмембранном элементе 3, соединено с соплозой камерой 9 этого элемента. Сопловая 9 и средняя 10 камеры элемента 3 соединены с выходом выключателя П. Торцовая камера 12 элемента 3 соединена с атмосферой. Для регулирования местоположения жесткого центра дросселя элемента 3 служит винт 13. Сопловая камера элемента 4 поделена дополнительной мембраной 4, соединенной с жестким центром 5, на две части, на которых часть сопловой камеры, расположенная между камерой 7 смещения и дополнительной мембраной 14, образует камеру А, а часть сопловой камеры, расположенная между дополнительной мембраной 14 и средней камерой 15, образует камеру В отрицательной обратной связи. Торцовая камера элемента 4 поделена дополнительной мембраной 16, соединенной с н естким центром 5, на две части, из которых часть торцовой камеры, расположенная между средней камерой 15 и лополактельной мембраной 16, образует камеру С (положительной обратной, связи), а часть торцовой камеры, расположенная между дополнительной мембраной 16 и торцовой стенкой камеры, образует камеру D.. Средняя камера 15 элемента 4 соединена с атмосферой, камеры А и С соединены с выходом выключателя ti, камеры В и D соединены с каналом 2 питания. При этом между камерой В и каналом 2 питания может быть установлен дроссель 17 для увеличения за-. паздываийя поступления воздуха в камеру 8 при подаче давления питания в камеры В и D. Сквозной канал жесткого центра соединен с камерой С и выполнен с регулируемой дрос сельной иглой 18, соединенной с винтом 19; (установленным в стенке торцовой камеры)... ГТрерыбдние струй 18 злухамеАду эле ментами 3 и 4 осуществляется флажком 20. i Выключатель работает следующим, образом. При подаче давления питания в канал 2 воздух проходит в камеру D и с задержкой по времени за счет дросселя 17 в ка-; меру В. В первоначальный момент времени давление в камере D будет больше чем. в камере В. Под действием силы, направленной влево, жесткий центр 5 элемента 4 установится в левом крайнем положении, которое будет исходным. В этом положении перемещением иглы 18 (винт 19) регулируется верхний предел давления в исходном положении. Через некоторое время давление в камерах .В и D выравнивается. Жесткий центр 5 остается в « сходном положении, так как обратная связь в виде динамического давления струи проходит через приемное сопло в камеру С и сила от этого давления, направленная влево (положительная обратная связь), удерживает жесткий центр 5 в этом положении с учетом того, что суммарные эффективные площади мембран 1§ камерах В и D равны. ./ Динамическое давление ctpy-H ВоЗДухУ через приемное сопло 8 проходит в соплоЬую камеру 9, среднюю камеру 1-0 на выход 11, а также в камеры А и-С. Вследствие этого на жестком центре 5 появляется дополнительная сила, направленная влево. Таг КИМ образом, в ждущем режиме работы выключателя (условны1Й «О), т.е. до момента Перекрытия флажком 20 струи воздуха, поступающей в приемное сопло в элементе 3, расход воздуха значительно уменьщается, тем самым снижается энергоемкость выключателя в этом режиме. Когда флажок 20 перекрывает струю воз духа между питающим соплом -(камерой 7) элемента 4 и приемным соплом 8 элемента 3, давление в камерах 9, 10 А и С начинает уменьшаться до вакуума, что пpивoдиt к появлению силы на жестких центрах элементов 3 и 4, направленной вправо за счет атмосферного давления в камерах 12 и 15. Вследствие этого закрывается приемное сопло 8 в камере 9 и открывается сквозной канал жесткого центра 5. Коэффициент эжекции эжектора увеличивается и все это в сумме приводит к более резкому уменьшению давления на выходе 11 (условная «1): . Технико-экономическая Эффективность изобретения заключается в уменьшении рас хода воздуха, т.е. снижении затрат мощности на питание выключателя при его работе в ждущем режиме, чем достигается увё личение суммарного КПД предлагаемого выключателя и повышение его экономичности,

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ КОНЕЧНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ по авт. св. № 889912, отличающийся тем, что. с целью увеличения КПД выключателя, в соп ловой и торцовой камерах второго двухмембранного элемента установлены дополнительные мембраны, соединенные с жестким центром данного элемшта и разделяющие указан ные камеры на две части, причем ч-асть соп ловой камеры, смежная со средней камерой, и часть торцовой камеры, ограниченная тор.цовой стенкой камеры и дополнительной мембраной, -соединены с каналом питания, а в сквозном канале жесткого центра установлена регулируемая дроссельная игла, размешенная в стенке торцовой камеры данного элемента. П 5 f5 W f8 W Ц