Пневматический коммутатор Советский патент 1985 года по МПК G01L19/00 

1 Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и предназначено для многоточечного измерения давления, например, при научных исследованиях в аэродинамических трубах. Целью изобретения является умень шение габаритов и упрощение управляющего устройства. На фиг. 1 представлена принципиальная схема коммутатора) на фиг.2 конструктивная схема коммутатора} на фиг. 3 - конструктивное выполнение коммутатора. Коммутатор содержит пневматичес кое реле 1, управляющие каналы 2 йо торых соединены с источником 3 управляющего давления и каналом 4 сброса управляющего давления в атмо феру через распределители 5, имеющие электромагнит 6, состоящий из намагничивающей катушки 7, якорей 8 магнитопровода 9 и электроконтактно го устройства 10. . Пневмореле 1 включает в себя камеру, разделенную эластичной стенко 11 на две части, одна из.которь{х имеет вход 12 и выход 13, а другая управляющий канал 2. Выходы 13 всех реле 1 соединены с измерительной полостью датчика 14 давления. Вход 12.1реле 1.1 соединен с источником 15 опорного давления и полостью « опорного давления датчика 14. Распределители 5 имеют выходы 16 камеры 17 плунжера 18. Все распределители 5, кроме распределителя 5.П, имеют три входа и два вьгхода. Распределитель 5.п выполнен с двумя входами и одним выхо дом. Выход 16.1 соединен с камерой 17.2распределителя 5.2, выход 16 16.2 - с камерой 17.3 распределителя 5.3 и т.д. Выход 16.П соединен с камерой 17.1 распределителя 5.1. Кроме того камеры 17.1 - 17.(п-1) связаны упра ляющими каналами 2.1-2.(п-1) с пневмореле l.l-l.(n-l) посредством плунжеров 18.1-18.(п-1) распределителей 5.1-5.(п-1), а выход 16.(п-1) соединен каналом 2.п с реле 1.п. Электромагнит 6 соединен через электроконтактное устройство 10 с управляющим устройством 19. Длитель ность каждого электрического сигнал посыпаемого устройством 10-в катушку 7 электромагнита 6, равна време9ни движения плунжера 18 из его исходного (нижнего) положения в положение, при котором в распределителе 5 выход 16 отключен от источника 3 и канала 4. Коммутатор работает следующим образом. Вначале проводят подготовку коммутатора к работе. Для этого подают в катушку 7 электрический сигнал, в результате чего все якори 8, втягиваясь внутрь катущки, устанавливают все плунжеры 18 в верхнее положение, а затем производят подачу в распределители 5 управляющего давления из источника 3 и подачу опорного давления из источника 15 в опорную полость датчика 14. При этом управляющее давление через распределитель 5.п по каналу 16.П поступает в полость 17.1 распределителя 5.1 и перемещает плунжер 18.1 в крайнее нижнее положение, сообщая канал 16.1 с источником 3. Давление из источника 3 по каналу 16.1поступает в полость 17.2 распределителя 5.2, перемещает плунжер 18.2вниз, сообщая канал 16.2 с источником 3. Аналогичным образом срабатывают все остальные распределители. После срабатьгоания распределителя 5.П канал 1б.п и полость 17.1 распределителя 5.1 окажутся подключены к каналу 4 сброса управляющего давления в атмосферу. По окончании подготовки коммутатора к работе все плунжеры 18 и якори 8 находятся в первом положении и замыкают контакты электроконтактного устройства 10, эластичные стенки 11 всех реле, кроме реле 1.1, под действием управляющего давления источника 3 прогнуты и разобщают входы 12.2-12.П от выходов 13.2-13.П, а эластичная стенка 11.1 выпрямлена и не препятствует сообщению измерительной полости датчика 14 с источником 15 опорного давления через незакрытые вход 12.1 и выход 13.1. Поочередное подключение входов 12.2-12.П к датчику 14 осуществляют путем последовательной подачи электрических сигналов управления в ка- ., тушку 7 электромагнита 6. При подаче первого сигнала якорь 8.1 перемещает плунжер 18.1 во второе положение, соединяя канал 2.1 с источником 3 и канал 2.2 через ка31

нал 4 с атмосферой, при этом эластичная стенка 11 реле 1.1 прогибается .и отключает источник 15 от датчика 14, а стенка 11 реле 1.2 под действием сил упругости выпрямляется и не препятствует сообщению входа 12.2 с датчиком 14. Так как канал 2.2 соединяет камеру 17.2 с атмосферой после окончания действия электрического сигнала в катушке 7, то перемещения плунжера 18.2 вверх не происходит.

При подаче второго сигнала якорь 8.2 перемещает плунжер 18.2 вверх, при этом канал 2.2 соединяется с источником 3, канал 2.3 - с атмосферой, а датчик 14 - с входом 12.3 реле 1.3. Путем подачи последующих сигналов аналогичным образом осуществляют поочередное подключение к датчику входов 12.4-12.и. При подаче п-го сигнала питающее давление из источника 3 через распределитель 5.П, по каналу 16.п поступает в полость 17.1 распределителя 5.1 и перемещает плунжер 18.1 вниз j что приводит пневмокоммутатор в исходное состояние, при котором все якори 8 и плунжеры 18 находятся внизу, во все реле 1, кроме реле 1.1,

994

подано питающее давление из источника 3.

Затем цикл поочередного подключения входов 12 к датчику 14 может быть повторен вновь. Состояние коммутатора контролируется электроконтактным устройством 10, а цикличность работы обеспечивается длительностью сигнала переключения.

.

Предлагаемый пневматический коммутатор имеет меньшие габариты по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения, что достигается уменьшением количества электромагнитов. Это позволяет размещать коммутатор в малых по размерам моделях, используемых при исследовании в аэродинамических трубах. При этом

уменьшается длина, а следовательно, и инерционность пневмотрасс, соединяющих входы коммутатора с точками отбора давлений, что позволяет увеличить информативность эксперимента,

уменьшить его продолжительность и в результате этого сократить трудозатраты на проведение исследован1Й. Наличие в коммутаторе лишь одного электромагнита упрощает конструкцию

управляющего устройства.

12

/4/ 13

10

фиг.З

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КОММУТАТОР, содержащий пневматические реле, плунжерные распределители, электромагнит с управляющим устройством, причем входы распределителей соединены с нсточннком управляющего давления и атмосферой, выходы распределителей соединены с управляющими каналами пневматических реле, а торцы плунжера каждого из распределителей размещены в камерах, первая из которых сообщена с атмосферой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и упрощения управляющего устройства, каждый распределитель, кроме последнего по порядку, имеет второй выход, все распределители снабжены якорями, соединенными с их плунжерами, и размещены в сердечнике электромагнита, при этом первый выход каждого распределителя соединен с управляющим каналом соответствующего пневматического реле и подключён к второй камере распределителя при первом положении плунжера и к источнику управляющего давления при втором положении плунжера,- а второй выход каждого распределителя сообщен с второй камерой последующего по порядку распределителя и подключен к источнику управляющего дав.1 ления при первом положении плунжера и к атмосфере при втором положении (Л плунжера, причем выход последнего по порядку распределителя сообщен с второй камерой первого распределителя и подключен при первом положении плунжера к атмосфере и источнику управляющего давления при втором положении плунжера, а длительность включения электромагнита не превьша sj ет времени срабатывания распределиЧ теля. О QP со