Пневматическое многопредельное измерительное устройство Советский патент 1985 года по МПК G01D7/02 

Изобретение относится к приборам контроля технологических процессов. По основному авт.св. № 601567 известно пневматическое многопредельное измерительное устройство, которо содержит элемент сравнения, плюсовая камера которого подключена к входному канаху, одна из отрицательных камер - к каналу обратной св зи а выход - через усилитель к входу индикатора, управляющие входы которого соединены с выходами переключателя пределов измерения, повторитель с отрицательным сдвигом и входные переключатели, выходы которых подключены к другой отрицательной ка мере элемента сравнения, управляющие входы - к выходам переключателя пределов изг-{ерения, а входы - соответст венно к т-.аыалу слива и к входному каналу непосредственно и через повто ритель со сдвигом, индикатор включает в себя шкалы отсчета поддиапазонов, показывающую стрелку и сигнальные лампы. Переключатель пределов измерения содержит элементы сравнени сигнапов верхнего и нижнего.пределов измере игя, параллельно включенные . элементы И. триггеры и элементы ЗАПРЕТ. Линия выходного канала Р„ сое динепа с положительным и отрицательньм входами элементов сравнения, выходы которых посредством замыкающихся корпактов элементов И связаны с входами соответствующих триггеровj выходы которых через элементы ЗАПРЕТ соединены с линиями выходных сигнало К., - К, соответствующими управляющи ми входами индикатора и элементов И переключателя пределов измерения, причем линия К выходного сигнала дополнительно связана с управляющим входом входного переключателя канала слива. Выходы элементов сравнения переключателя пределов измерения дополнительно подключены к управляющим вxoдatvI соответствующих входных переключателей входного канала и повторителя с отридательньм сдвигом 11. Известное устройство работает надежно, если в момент появления командного сигнала в одной из линий К - К выходных сигналов переключателя пределов измерения сигнал с одного из выходов элементов сравнени исчезает..Однако на практике после появления командного сигнала в одной из линий Кд - К из-за инерционности пневматического измерителя и элементов сравнения происходит задержка сигнала в одном из выходов этих элементов, что приводит к ложному переключению линий выходных сигналов и неправильному указанию шк-алы отсчета поддиапазона измерения, т.е. к выходу из строя устройства. Это происходит вследствие того, что линии К., - К выходных сигналов связаны с управляющими входами элементов И непосредственно. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в пневматическое многопредельное измерительное устройство в.ведены три дополнительных переключателя и элемент ИЛИ, причем управляющие входы дополнительных переключателей соединены с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами элементов сравнения, управляющие входы элементов И связаны с соответствующими переключающими контактами дополнительных переключателей, выходы которых соединены с соответствующими выходами переключателя пределов измерения. При таком конструктивном исполне нии устройства надежность повышается благодаря тому, что в момент возникновения сигнала в одной из линий К - К выходных сигналов, управляющие входы замыкающих контактов элементов И отсоединяются от соответствующих линий К.,, Kj,..., К до тех пор, пока не исчезнет сигнал в выходных линиях элементов сравнения переключателя пределов изм-ерения. Поэтому ложного переключения линий К - К выходных сигнапов, а .следовательно, и шкал отсчета быть не может, , На чертеже приведена принципиальная схема пневматического многопредельного измерительного устройства с четырьмя поддиапазонами измерения. Устройство содержит измеритель 1, переключатель 2 пределов измерения и индикатор 3. Измеритель 1 содержит элемент А сравнения, включенный с помощью сопротивления 5, усилителя 6, сопротивлений 7 и 8 в канале отрицательной камеры 9 элемента 4 сравнения по схеме усилителя давления. Положительная камера 10 элемента 4 сравнения соединена с входным каналом P.J , отрицательная камера 1 1 связана с входным каналом Pg, , к; лом 12 слива (атмосферы) и с уменьшенным повторителем 13 с отрицатель ным сдвигом на величину др МПа сигналом линии входного канала Pg через замыкающие контакты соответствующих входных переключателей 1А, 15 и 16. Кроме того, отрицательная камера 11 соединена с емкостью 17. Переключатель 2 пределов измерения состоит из элементов 18 и 19 сравнения, в одни (положительный и отрицательный) входы которьк подключена линия выходного канала измерителя 1, в другие (отрицательный и положительный) входы этих эле ментов сравнения подключены соответ ственно выходы задатчика 20 верхнего (0,1 МПа) и 21 нижнего (0,02 МПа пределов измерения. Выход элемента 18 сравнения соединен с управляю щим входом входного переключателя 1 и через замыкающие контакты параллельно включенных элементов И 22, 23 и 24 - с одними входами соответствующих триггеров 25, 26-и 27. Вых элемента 19 сравнения соединен с уп равляющим входом входного переключа теля 16 и через замыкающие контакты параллельно включенных элементов И 2 29 и 30 - с другими входами триггеров 25, 26 и 27. Выходы всех тригге ров связаны с входами и управляющими входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ 31, 32 и 33 (выход триггера 25 соединен с входом элемента ЗАПРЕТ 32 и управляющим входом предьщущего элемента ЗАПРЕТ 31, выход триггера 26 - с входом элемента ЗАПРЕТ 33 и управляющим входом предыдущего элемента ЗАПРЕТ 32 и т.д.). Выходы элементов ЗАПРЕТ 31, 32 и 33 соединены с соответствующими линиями К - К выходных сигналов и через размыкающие контакты дополнительно введенных переключателей 34, 35 и 36 - с управляющими входами соответствующих элементов И 22-24 и 28-30. При этом управ ляющие входы этих переключателей посредством элемента ИЛИ 37 связаны с вьпсодами элементов 18 и 19 сравне ния. Канал К выходного сигнала К соединен с управляющим входом входного переключателя t5. Индикатор 3 представляет собой четыре шкалы 38, 39, 40 и 41 отсчет поддиапазонов, показывающую стрелку 1 1 и соответствующие каждой шкале 38-41 ампочки 43-46, связанные каждая соответствующими линиями К - К ыходных сигналов переключателя 2 ределов измерения. Показывающая трелка 42 связана с выходным канаом Р.,„ измерителя 1. Шкалы 38-41 оддиапазонов оцифрованы так, что ерхнее значение каждой является на-алом последующей (О -лр , йр -2др, 2 др - 3 др , 3 лр - р , где dp - давение поддипазона измерения, Др р/4, р - предельное измеряемое авление, МПа). Предельное значение входного пневматического сигнала р разбивают на несколько (например четыре) одинаковых поддипазона с величиной сигнала йр МПа и на эту величину давления устанавливают с помощью сопротивления 8 размах шкал поддипазонов. При этом изменение входного сигнала от нуля до др МПа приводит к увеличению давления в линии выходного канала РВЫХ измерителя 1 о.т 0,02 до 0,1 МПа. На выходе повторителя 13 с отрицательным сдвигом устанавливают отрицательный сдвиг входного измеряемого сигнала во входном канале Рд, на величину др. МПа. Переключатель 2 пределов измерения предназначен для управления входными переключателями 14-16 измерителя 1 и определения 38-41 отсчета поддиапазона измерения- индикатора 3. Работа переключателя 2 пределов измерения заключается в том, что командный сигнал в одной из линий К - К выходного сигнала замыкает контакты соответствующих элементов И 22-24, 28-30, а элементы 18 и 19 сравнения в зависимости от того, на выходе какого из них появляется сигнал, производят переключение линий к выходных сигналов .в прямом или обратном направлениях (прямое переключение производится в направлении последней линии К выходного сигнала элементом 18.сравнения, обратное переключение - в направлении первой линии К выходного сигнала элементом 19 сравнения). При этом следует отметить, что сигнал на выходе элемента 18 сравнения возникает, если РВЬЖ 0,1 МПа, в результате того, что Pg т/ UP , 2 up , 3 up . Команд- , ный сигнал на выходе элемента- 19 сравнения формируется, если Рв, 0,02 МПа, в результате того, что Pg и Зар , 2лр , Лр . При поступле нии сигнала не один вход любого триггера 25-27, на его выходе форми руется дискретный сигнал, который запоминается и при исчезновении эт го сигнала, но устраняется даже пр кратковременном появлении сигнала другом входе триггера. Пневматическое многопредельное измерительное устройство работает следующим образом. При включении устройства в линии KT выходного сигнала переключа теля 2 пределов измерения возникае командный сигнал, который соединяе отрицательную камеру 11 элемента 4 сравнения с каналом 12 слива (атмо сферой)- загорается лампочка 43 шкалы 3S отсчета первого поддиапаз на измерения, замыкающий контакт элемента И 22 соединяет элемента 18 сравнения с одним входом триггера 25. Устройство работает на первом поддиапазоне измерения (О - йр , МПа), и показания стрелки 42 следует отсчитывать по перво шкале 38. При превышении давлением в выходном канале fQ величины 0,1 МПа (зашкаливании устройства), когда входное измеряемое давление Pgjj превышает величину лр МПа, на выходе элемента 18 сравнения возникает сигнал, крторьй воздейст вует одновременно на переключение линий К - К выходных сигналов, управляет входным переключателем 1 и воздействует на дополнительные переключатели 34-36, предотвращающие ложное переключение выходных сигналов в линиях К - К4. Замыкающим контактом входного переключателя 14 входной измеряемьй сигнал Рдх во входном канале соединяется с отрицательной камерой 11 элемента сравнения. Командный сигнал в линии К, выходного сигнала исчезает и возникает в линии К, не поступая на управляющие входы элементов И 23 и 28. Давление в линии выходного канала Pjt,y снижается до величины 0,02 МПа, зажигается лампочка 44 второй шкалы 3.9 индикатора 3. Устройство работает на втором поддиапазоне измерения ( др - 2лр МПа), и показания стрелки 42 следует отсчитывать по второй шкале 39 Выходной сигнал в линии Kj замыка16ет контакты элементов И 23 и 28 лишь после исчезновения сигнала на выходе элемента 18 сравнения и поэтому ложного переклзрчения с линии Кг выходнего сигнала на линию К быть не может. При повторном появлении командного сигнала на выходе элемента 18 сравнения вьпсодной сигнал в линии Kj исчезает и появляется в линии Kg, входной измеряемый сигнал в линии Рд соединяется с отрицательной камерой 11 элемента 4 сравнения, загорается лампочка 45 шкалы 40. Мно1 определьное пневматическое измерительное устройство работает на третьем поддиапазоне измерения (2лр - 3 dp , Мпа), и показания стрелки 42 следует отсчитывать по третьей шкале 40. Таким же образом при повторном появлении командного сигнала на выходе элемента 1В сравнения происходит переключение устройства на последний (четвертьй) поддиапазон измерения (Здр - Р , МПа). . Обратное направление переключения выходных сигналов в линиях К, - К производится сигналом на выходе элемента 19 сравнения. Например, при работе устройства на третьем поддиапазоне измерения и возникновении сигнала на выходе элемента 19 сравнения замыкающим контактом входного переключателя 16 уменьшенный на величину йр МПа повторителем 13 с отридательным сдвигом входной измеряемый сигнал Pg во входном канале соединяется с отрицательной камерой 11 элемента 4 сравнения. Командный сигнал в линии KJ выходного сигнала исчезает и-возникает в линии К. Давление в линии выходного канала Р, повышается до величины 0,1 МПа. ЗагЬрается лампочка 44 второй шкалы 39 индикатора 3. Устройство переключилось в обратном направлении с третьего поддиапазона измерения на второй ( ДР - 2йр . МПа). Таким образом, в предлагаемом пневматическом многопредельном измерительном устройстве надежность повышается благодаря тому, что в момент возникновения командного сигнала на выходах элементов 18 и 19 сравнения линии К - К выходных сигналов отключаются от управляющих входов замыкающих контактов элементов И 22-24, 28-30 и поэтому ложного переключения линий К, - К выходных сигналов быть не может.Предлагаемое техническое решение .делает безотказной работу пневмати- 5 ческого измерительного устройства, что позволяет при использовании устройства в составе системы регулирования различных технологических процессов устранить аварийные ситуации, повьппая производительность оборудования и получая экономию сырья.

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ МНОГОПРЕ НОЕ ИЗЬТЕРЙТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО по св. №601567,0 тличающее Pit. тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены три дополнительных переключателя и элемент ИЛИ, причем управляющие входы дополнительных переключателей соединены с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами элементов сравнения, управляющие входы элементов И связаны с соответствующими переключающими контактами дополнительных переключателей, выходы которых соединены с соответствующими выходами переключателя пределов измерения. б. Ki Kt ..d