Преобразователь электрического сигнала в давление жидкости или газа Советский патент 1985 года по МПК F15C3/04 

00 OS (Х 4 Ы

1

Изобретение относится к преобразователям рода энергии сигналов и может быть применено для связи электрических систем с гидравпическими и пневматическими.

Цель изобретения - повьшение динамической точности преобразователя.

На чертеже приведена схема преобразователя.

Преобразователь содержит уставо ленивл в корпусе 1 блок 2 преобразования входного электрического сигнала в усилие, выполненный, нап мер, в виде катушки с магнитопроводом, постоянного магнита и якоря Узел формирования выходного сигнала состоит из двух коаксиальных седел 3 и 4, заслонки 5, подпружиненной пр:,.кинсн 6 со стороны камеры 7 сброса. Внутреннее седло 3, неподвижно соединенное с корпусом 1, соединено с каналом 8 питания, а внешнее седло 4 соединено с полость 9 отрицательной обратной связи, расположенной между двумя мембранами 10 и 11, жесткие центры которых соединены между собой штоком 12. В торце штока 12 выполнено седло 4 Жесткие центры мембраны 10 и дополнительной мембраны 13 соединены между собой и с якорем блока 2. Эффективная площадь мембраны 10 больше эффективной площади мембраны 11, а эффективная площадь мембраны 13 равна разности эф(5)екТИ8НЫХ площадей мембран 10 и 11. В корпусе установлен первый дополнительный мембранньй блок из мембран ближней 14 к заслонке и крайней 15. Жесткие центры мембран 14 и .15 соединены штоком 16, который контактирует через сферическую поверхность 17 с заслонкой 5. Жесткий центр мембраны 15 выполнен в виде составных дисков большего 18 и меньиего 19 диаметров, причем .диаметр диска 18 равен диаметру жесткого центра мембраны 14. Камеры 20 и 21, образованные соответI ственно корпусом 1, мембранами 10 и 13 и корпусом 1 и мембраной 15 соединены каналами с камерой 7 сброса.

Устройство работает следую1дим образом.

В исходном положении пружина 6 компенсирует силу, возникающую при действии давления .питания на пло86842 .2

щадь круга, образованного касанием

заслонки 5 и неподвижного сопла 3. Подвижное сопло 4 также контактирует с заслонкой 5. В результате взаимодействия магнитного поля, возбуждаемого преобразуемым входным сигналом, возникает усилие, передаваемое через шток 12 на внешнее седло 4, в результате чего заслонка 5 преодолевает действие пружины 6 и отходит от неподвижного седла 3. Давление питания поступает в полость 9, одновременно воздействуя на мембраны 10 и 11. При уравно. вешивании этих сил заслонка 5 здкры/. вает неподвижное сопло 3, разрывая :связь полости 9 преобразователя с каналом 8 питания. Разгрузка заслонки от действия выходного давления в процессе регулирования осуществляется элементами, включающими в себя мембранный блок из мембран 14 и 15. При увеличении выходного давления, действующего на рабочую площадь заслонки 5 (под рабочей площадью понимается площадь кольца, образованного касанием заслонки 5 и подвижного 4 и неподвижного 3 седел), изменяется момент открытия заслонки. Для компенса ции этого полость 9 соединена с

полостью дополнительного мембранного блока. Результирующее силовое воздействие со стороны мембран 14 и 15 противодействует через шток

5 16 усилию, возникающему на рабочей площади заслонки, так как диаметр заделКИу мембран 14 и 15 одинаков, а диаметр жесткого центра мембраны 14 больше диаметра жесткого центра

0 19 мембраны 15.

При уменьшении величины преобразуемого тока мембраны 10 и 1.1 приподнимают наружное седло 4 и сбрасывают часть давления в камеру

5 7 сброса. Давление сброса действует на мембрану 11 и может вызвать неуправляемый полный сброс преобразователя. Для компенсации действия давления сброса на мембрану 11 камера 20 соединена с камерой 7 сброса. Эффективная площадь мембраны 13 равна разности эффективных площадей мембран 10 и 11, в результате чего общее воздействие давления сброса

5 на мембранную сборку из мембран 11, 10 и 13 равно нулю.

Действие давления сброса на мембрану 14 может привести к корот

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА В ДАВЛЕНИЕ ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА по авт.св. № 1101600, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической точности преобразователя, в него введена дополнительная мембрана, эффективная .площадь которой равна разности эффективных площадей двух мембран, жесткие центры дополнительной мембраны и двух мембран соединены между собой, а в первом дополнительном мембранном блоке жесткий центр крайней мембраны выполнен в виде дисков ра.зных диаметров, причем диаметр диска, расположенного в камере меяоду мембранами первого дополнительного мембранного блока, равен, а диметр другого диска меньше диаметра жесткого центра мембраны, ближней к заслрнке, при этом камеры, образованные корi пусом, дополнительной мембраной и мембраной большей эффективной (Л площади из двух мембран, а также корпусом и крайней мембраной первого дополнительного мембранного блока соединены с камерой сброса.