Электрогидропневматический преобразователь Советский патент 1987 года по МПК F15C1/04 

Изобретение относится к управляющим цепям и гидропнезмоавтоматике и может быть использовано для управления электрогидравлических или электропневматических систем.

Цель изобретения - увеличение коэффициента передачи.

На чертеже представлен предлагаемый преобразователь.

Преобразователь содержит участок наэлектрическое поле. При этом зона наибольшей напряженности этого поля, в которой происходит ионизация рабочей среды, примыкает к поверхности вершины острия игольчатого электрода. Глубина этой зоны имеет размеры, примерно равные радиусу закругления острия,-т. е. доли микрона или нескольким микронам. Приходя через эту зону при встречном или попутном направлении,рабочая среда ионизируется, приобретая заряд

гюрного трубопровода 1 с соосно размеш,ен- 10 знака потенциала острия. Под действием

ньши в нем электродами, один из которых выполнен в виде пластины 2 с круглым выходным отверстием 3, а другой - игольчатым в виде иглы 4 с расположенным по ее оси сквозным внутренним каналом 5, являющимся входом преобразователя.

Для уменьшения гидравлического сопротивления протеканию рабочей среды в преобразователе по сквозному внутреннему каналу 5 последний имеет конический учас15

кулоновскои силы ионы отталкиваются от одноименно заряженной поверхности острия и начинают движение к противоположно заряженному плоскому электроду 2 с отверстием 3.

В случае изначально встречного потока рабочей среды в преобразователе происходит его интенсивное торможение противоположно направленным ионным потокам,а в случае изначально попутного направления потока

ток 6, расположенный в пределах длины 20 рабочей среды - его ускорение направлен- конического заострения иглы 4. Игольчатыйным в ту же сторону потоком ионов. В реэлектрод 4 имеет плоское основание 7, которым укреплен на участке напорного трубопровода 1 и электрически соединен с отрицательным полюсом маломощного источника высокого напряжения U, кВ, а плоский элект- 25 род 2 - с положительным полюсом источника.

Игольчатый электрод 4 имеет максимальный диаметр конической части при основании 7, равный значениям около одного миллиметра, и радиус закругления острия у вершины конуса порядка долей микрона или .нескольких микрон. Отверстие 3 в плоском электроде 2 может иметь диаметр, равный нескольким миллиметрам или долям миллиметра.

Преобразователь работает следующим образом.

Рабочая среда, в качестве которой может быть использована диэлектрическая жидкость или воздух, может протекать в преоб30

35

зультате как при встречном, так и при попутном направлении движения рабочей среды происходит изменение скорости ее движения на участке напорного трубопровода преобразователя, что приводит к непосредственному изменению его выходного сигнала, например расходу без использования при этом в процессе преобразования подвижных механических элементов.

В предлагаемом преобразователе весь объем рабочей среды, протекающей через него, принудительно проходит через зону ионизирующего поля, что значительно повышает степень ионизации потока и приводит к тому, что нейтральные молекулы и атомы, сопутствующие ионному потоку, в рабочей среде практически отсутствуют. Это существенно повышает коэффициент передачи пре- .образователя, так как увеличение степени ионизации рабочей среды обусловливает увеличение объемного заряда, что приводит

разователе, в двух различных направлениях 40 к увеличению действующей на него со сторо- под действием перепада давления на участкены электрического поля силы, равной произнапорного трубопровода 1. При начальном направлении движения рабочей среды через

отверстие 3 в пластине 2 и далее через сквозной канал 5 в игольчатом электроде 4

ведению величин объемного заряда и напряженности электрического поля.

Таким образом, силовое воздействие на рабочую среду электрического поля в предимеется встречный поток по отношению к лагаемом преобразователе значительно

движению ионов, которые перемещаются в электрическом поле по направлению от одноименно заряженной поверхности острия иглы 4 к пластине 2. При начальном направлении движения рабочей среды (при отсутствии напряжения на электродах) в противоположную сторону, т. е. через сквозной канал 5 в игле 4 и далее через круглое отверстие 3 в пластине 2, имеется попутный поток среды, совпадающий по направлению с ионным потоком.

При подаче высокого напряжения на электроды 4 и 2 преобразователя между ними образуется сильное резко неоднородное

электрическое поле. При этом зона наибольшей напряженности этого поля, в которой происходит ионизация рабочей среды, примыкает к поверхности вершины острия игольчатого электрода. Глубина этой зоны имеет размеры, примерно равные радиусу закругления острия,-т. е. доли микрона или нескольким микронам. Приходя через эту зону при встречном или попутном направлении,рабочая среда ионизируется, приобретая заряд

знака потенциала острия. Под действием

кулоновскои силы ионы отталкиваются от одноименно заряженной поверхности острия и начинают движение к противоположно заряженному плоскому электроду 2 с отверстием 3.

В случае изначально встречного потока рабочей среды в преобразователе происходит его интенсивное торможение противоположно направленным ионным потокам,а в случае изначально попутного направления потока

5

0

5

зультате как при встречном, так и при попутном направлении движения рабочей среды происходит изменение скорости ее движения на участке напорного трубопровода преобразователя, что приводит к непосредственному изменению его выходного сигнала, например расходу без использования при этом в процессе преобразования подвижных механических элементов.

В предлагаемом преобразователе весь объем рабочей среды, протекающей через него, принудительно проходит через зону ионизирующего поля, что значительно повышает степень ионизации потока и приводит к тому, что нейтральные молекулы и атомы, сопутствующие ионному потоку, в рабочей среде практически отсутствуют. Это существенно повышает коэффициент передачи пре- .образователя, так как увеличение степени ионизации рабочей среды обусловливает увеличение объемного заряда, что приводит

ведению величин объемного заряда и напряженности электрического поля.

Таким образом, силовое воздействие на рабочую среду электрического поля в предлагаемом преобразователе значительно

выше.

Формула изобретения

Электрогидропневматический преобразователь, содержащий участок напорного трубопровода, заполненного диэлектрической рабочей средой, с соосно размещенными в нем, подключенными к источнику напря- жения электродами, один из которых выполнен в виде пластины с круглым выходным отверстием, а другой - в виде иглы, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента передачи преобразователя, игольчатый электрод выполнен с расположенным по его оси сквозным внутренним каналом,

имеющим конический участок в пределах длины конического заострения иглы и являющийся входом преобразователя.

Изобретение относится к области гидропневмоавтоматики. Изобретение позволяет повысить коэффициент передачи за счет увеличения степени ионизации рабочей среды путем обеспечения строгой направленности подачи всего объема среды, протекающей через преобразователь в зону сильного резко неоднородного электрического поля высокой напряженности, достаточной по величине для ионизации. С этой целью в игольчатом электроде выполнен расположенный по его оси сквозной внутренний канал. 1 ил. Ю 00 СП to 1чЭ СП