Пневматическое устройство для извлечения квадратного корня Советский патент 1986 года по МПК G06G5/00 

1

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к пневматическим устройствам для извлечения квадратного корня.

Цель изобретения - повышение точности ,

На чертеже изображена схема пневматического устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 задатчики опорных даапений, дроссельные сумматоры 3-5, последний из которых состоит из постоянного турбулентного 6 и переменного ламинарного 7 дросселей, одноМем- бранные элементы 8-И со сдвигом, постоянный питающий дроссель 12, разностный усилитель 13, выполненный на основе одномембранных элементов 14 и 15 и дросселей 16-18, усилитель 19 по давлению и мощности.

Входной канал Р связан с плюсовым входом разностного усилителя 13, глухой камерой третьего одно- мембранного элемента 10 и первыми входами первого 3 и второго 4 дроссельных сумматоров, вторые входы соединены с первым задатчиком 1, а выходы - с глухими камерами первого 8 и второго 9 одномембранных элементов.

Выход Р разностного усилителя 13 сиязан непосредственно с глухой камерой четвертого одномембранного элемента 11 и через третий дроссельный сумматор 5 с минусовым входом разностного усилителя 13, причем турбулентный- постоянный дроссель подключен к второму задатчику 2.

Одномембранные элементы 8-11 включены по схеме выбора минимума, а их общий коллектор через выходной усилитель 19 подключен к выходу Pj,,,, устройства.

Принцип действия устройства основан на кусочной аппроксимации исходной корневой зависимости

вых

0,8 (Р - 0,2) + 0,2, (1)

и соответственно

где Pg

входной и .выходной давления.

На интервале изменения входных давлений от 0,3 до 1,0 кгс/см для аппроксимации корневой зависимости с погрешностью не хуже, чем 1%, достаточно трех участков разбиения, на каждом из которых корневая зависимость аппроксимируется от08565

резком прямой. На интервале изменения входного давления от 0,2 до 0,3 кгс/см корневая зависимость аппроксимируется одним нелинейным 5 отрезком.

В зависимости от величины входного давления выбирается один из участков аппроксимации. Автоматический выбор соответствующего участка

to осуществляется схемой выбора меньшего сигнала. Далее выходное давление усиливается по величине усилителем по давлению (с коэффициентом Kii-1,2), а по мощности - выходным

15 усилителем 19.

Каждый из аппроксимирующих отрезков прямой задается начальной ординатой и углом наклона. Начальные ординаты прямолинейных отрезков реа- 20 лизуются с помощью одномембранных элементов 8 - со сдвигом, и первого задатчика 1. Углы наклонов отрезков прямых задаются с помощью дроссельных делителей 3 и 4.

25 Дпя реализации первого нелинейного участка дроссель выполнен турбулентным. Геометрические данные дрос-. селя 6 выбираются из условия обеспечения ламинарного режима течения че30 рез переменный дроссель 7. Дпя жиклера с круглым сечением, работаю- шдм в паре с переменным дросселем типа конус-конус при значении опорного сигнала Р 0,2 кгс/см , та35

кой режим обеспечивается при диаметре жиклера 0,1 мм.

Так как давления в глухой и проточной камерах элемента 14 разностного усилителя 13 равны, то рас- .„ ход 0.2 через переменный дроссель 7 с ламинарным режимом течения равен:

йс. ГР, - р;,), (2)

где о.. - постоянный коэффициент, определяемый геометрией

и степенью открытия дрос- селя 7;

Р ,Р, - абсолютные значения давлений на входе и выходе 50разностного усилителя 13..

Расход О.у через турбулентньш дроссель 6 Описывается уравнением:

Q. -у4Т7г1

6Х

РО) .

(3)

где - постоянный коэффициент, опред.еляемый геометрией дросселя 6;

Р - абсолютное значение опорно0

го давления второго задат- чика 2;

V 1,2 кгс/см Из условия неразрывности потока

расходы 0. и Qy равны:

- у

Соответственно

PovPax-P,)() С учетом коэффициента К усилителя 19 величины и -.сдвига четвертого одномембранного элемента 1, выходное давление на первом участке аппроксимации определяется следующим образом:

виx

Расчет показывает, что в диапазоне изменения входных давлений 0,2- 0,3 кгс/см зависимость (З) аппроксимирует корневую зависимость (1) с погрешностью, не хуже чем 1% (при Д - 0,026 кгс/см и 1,14).

Экспериментальная проверка показала, что предлагаемое устройство из- вле.чения квадратного корня реализует корневую зависимость (О в стандартном диапазоне изменения входного давления Р 0,2-1,0 решностью менее +1%.

СМ

По сравнению с прототипом (в качестве которого принят прибор 11Ф1.17 завода Тизприбор), предлагаемое устройство обеспечивает уменьшение погрешности на начальном участке из- менения входного сигнала

0,2 Pgj & 0,28 кгс/см

Формула изобр. етения

Пневматическое устройство для извлечения квадратного корня, содер- 5 жащее первый задатчик, первый и второй дроссельные сумматоры и три одномембранных элемента со сдвигом, проточные камеры которых через дроссель соединены с каналом питания и

0 непосредственно - с выходным усилителем, глухая камера третьего одно- мембранного элемента со сдвигом связана с входным каналом и первыми . входами дроссельа Х сумматоров, вто5 рые входы которых соединены с первым задатчиком, а выходы сообщены соотве гственно с глухими камерами первого и .второго одномембранных элементов со сдвигом, отличающе е0 с я тем, что, с целью повышения точности, в нем дополнительно установлены разностный усилитель, четвертый одномембранный элемент со сдвигом и третий дроссельный сумматор, выпол5 ненный на основе постоянного турбулентного и переменного ламинарного дросселей, причем плюсовой вход разностного усилителя связан с входным каналом, выход - с переменным

Q ламинарным дросселем и глухой камерой четвертого одномембранного элемента со сдвигом, проточная камера которого сообщена с проточными камерами предыдущих одномембранных элементов со сдвигом, минусовая камера разностного усилителя соединена с выходом третьего дроссельного сумматора, турбулентный дроссель которого подключен к второму задатчи- ку.

Редактор- А.Ревин

Составитель О.Гудкова

Техред 3.ПалийКорректор С.Шекмар

289/58Тираж 673Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к пневматической вычислительной технике. Принцип действия устройства основан на кусочной аппроксимации исходной корневой зависимости Р 0,8 (Рр -0,2) + 0,2, где Pg , Pgyjj - входное и выходное давления. В зависимости от величины входного давления автоматически выбирается один из участков (их три) .аппроксимации с помощью - схемы выбора шин, после чего Pgy усиливается по величине и по мопщо- сти. 1 ил. ю о 00 сд о: сд