Пневматическое вычислительное устройство Советский патент 1984 года по МПК G06G5/00 

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для вычисления пневматических сигналов.

Известно пневматическое вычислительное устройство, содержащее мембрану, рычажное устройство, преобразователь, устройство обратной связи и усилитель мощности Y .

Недостатком устройства является ограниченный диапазон измерения перепада давления, вызванный конструкцией узла обратной связи, в котором диапазон измерения устанавливается перемещением сильфона обратной связи вдоль ограниченной длины рычага, и ограниченной площадью мембраны.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пневматическое вы 1ислительное устройство, содержащее первый мембранный сумматор, глухие камеры которого соединены с входами устройства а сопло - с входом усилителя и через первый дроссель с источником питания, выход усилителя соединен с выходом устройства, а камера обратной связи первого мембранного сумматора через второй дроссель соединена с выходом усилителя и через третий дроссель с атмосферой ,

Однако в данном устройстве диапазон измерения ограничен площадью из мерительных мембран и поэтому оно не Может работать с сигналами низкого уровня.

Цель изобретения - расширение диапазона измерения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом вычислительном устройстве, содержащем первый мембранный сумматор, глухие камеры которого соединены с входами устройства, а сопло - с входом усилителя и через первый дроссель с источником питания, выход усилителя соединен с выходом устройства и через вторюй дроссель - с камерой обратной связи первого мембранного cyMiviaTopa, которая через третий дроссель соединена с атмосферой, введены дополнительные мембранные сумматоры, штоки которых через поворотный рычаг жестко связаны со штоком первого мембранного сумматора, f глухие камеры дополнительных мембранных с мматоров соединены с дополнительными входами устройства, а корпуса всех мембранных сумматоров жестко соединены между собой.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Пневматическое вычислительное устройство содержит первый мембранный сумматор 1, дополнительные .мембранные сумматорм 2. 3 и 4, поворотный рычаг 5, Шток 6 сумматора 1 через поворотный рычаг 5 жестко соединен со штсками мембранных сумматоров

2, 3 и 4. Сопло 7 и камера 8 сумматора 1 соединены соответственно с входом усилителя 9 и атмосферой. Сопло 7 через дроссель 10 соединено с источником питания. Вход усилителя

5 9 соединен с источником питания. Выход усилителя 9 соединен с выходом устройства и через дроссель 11 с дросселем 12 и камерой 13 обратной связи сумматора 1, которая через

0 дроссель. 12 соединена с атмосферой. Глухие камеры сумматора 1 соединены с входами устройства Р,,Р,,, Р,, Р,,, Р(о, а сумматоров 2, 3 и 4 - с дополнительными входами устройства Р,

5 Рт РЙ Ра РЧ Р9, Рб, Рб, Р, Р$,

Р4 РЗ Pi Р7 р;. р. рКорпуса сумматоров 1-4 жестко соединены между собой.

Рычаг 5 может быть как равноплеQ чим, так и неравноплечим.

Работа устройства основана на принципе пневматической силовой компенсации. Усилие от изменения изме5 ряемых входных сигналов P и р, - Р|, приводит к изменению зазора между соплами 7 и торцом штока б и, следовательно, давления в выходной линии P jjin/ до тех пор, пока усилие,

Q создаваемое давлением в камере 13 отрицательной обратной связи, не уравновесит усилие, создаваемое изменившимися значениями давлений входных сигналов.

c Изменение проводимости сопротив. ления 12 позволяет регулировать величину обратной связи или диапазон измерения устройства.

Реализуемая предлагаемым устройством арифметическая операция для

равноплечего рычага 5

, Пи (

Н.. Р. - Pj 1

вы к

где п - количество входных сигалов, а для неравноплечего рычага 5,

P...lfPi-b..-to.V

-4Р,-|Р;).«,1|Р;-ЬЛ

В предлагаемом устройстве расши0 рение диапазона измерения достигается увеличением в несколько раз эффективной пломади измерительных мембран сумма.тора 1 и блоков 2, 3, 4. Так, при использовании устройства в 5 качестве дифманометра

К (Pf - ),

вых

где Pf - входной сигнал, пoдaвae tый однойременно в линии

Р , Pj , Pj,, PI,;

р - входной сигнал, подаваемый одновременно в линии PJ ,

р р 2 М1

эффективная площадь измерительных мембран увеличилась в 11 раз по сравнению с площадью мембраны в базовом

310784404

устройстве. Следовательно, предлагав- ческими сигналами со значительмое устройство может эффективно ра- но меньшими уровнями, чем оаботать с входными пневмати- эовое.

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый мембранный сумматор, глухие камеры которого соединены с входами устройства, а сопло - с входом усилителя и через первый дроссель с источни.ком питания, выход усилителя соединен с выходом устройства, а камера обратной связи первого мембранного суг.1матора через второй дроссель соединена с выходом усилителя и через третий дроссель с атмосферой, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона его работы, введены дополнительные мембранные сумматоры, штоки которых через поворотный рычаг жестко связаны со штоком первого мембранного сумматора глухие камеры дополнительных мембранных сумматоров соединены с дополнительными входами устройства, а SS корпуса всех мембранных сумматоров (Л хлестко соединены с основанием. 00 4;