Электроструйный преобразователь Советский патент 1987 года по МПК F15C1/04 F15C1/08 

Изобретение относится к средствам автоматики и предназначено для использования в электрогидравлических и элект ропневматических системах автоматического управления.

Цель изобретения - упрощение конструкции.

На чертеже приведена схема преобразователя .

Электроструйньш преобразователь содержит рабочую камеру 1 с питающим 2 и приемными 3 и 4 соплами. В канале питающего сопла 2 соосно размещены электроды 5 и 6 типа игла-трубка. На одной боковой поверхности ра- бочей камеры I расположен плоский электрет 7, электрически соединенный с токопроводящей пластиной 8, которая соединена проводником 9 с другой токопроводящей пластиной 10, разме- щенной на противоположной боковой поверхности рабочей камеры 1. Электроды 5 и 6 подключены к источнику высоковольтного напряжения .

Электроструйный преобразователь работает следующим образом.

Рабочая диэлектрическая среда - жидкость или газ подается от насоса под избыточным давлением в сопло 2 : питания, на выходе которого формируется затопленная струя П. В отсутствие входного электрического сигнала на электродах 5 и 6 типа игла- трубка струя 11 делится поровну меж- ду приемными соплами 3 и 4, что обуславливает равенство О выходного сигнала преобразователя разности давлений в соплах 3 и 4. При подаче входного электрического сигнала от высоковольтного регулируемого маломощного источника (не показан) на электроды 5 и 6 типа игла-трубка между ними образуется сильное резко неодно - родное электрическое поле. Зона наи- большей по величине напряженности этого поля располагается в непосредственной близости от поверхности острия игольчатого электрода 5 и в этой зоне происходит ионизация рабочей среды. При этом образующиеся ионы имеют тот же знак заряда, что и знак потенциала игольчатого электрода 5. Под действием кулоновской силы, а также под действием потока рабочей среды ионы двигаются в направлении от поверхности острия иглы 5 через отверстие в трубке-электроде 6 и далее вместе со сформированной в питающем

0 5 0

5

0 5 5 0 5

сопле 2 струей 11 попадают в рабочую камеру 1 преобразователя.

Таким образом, униполярные ионы вносятся в затопленную струю рабочей среды, обеспечивая ее объемное заряжание.

При подаче на- иглу 5 напряжения, например, отрицательной полярности затопленная струя заряжается униполярными ионами также отрицательно. На отрицательно заряженную струю в рабочей камере, где сформировано однородное электростатическое поле с помощью закороченного электрета 7, действует пондеромоторная кулонов- ская сила, перемещаюп ая струю в приемное сопло 3, как показано на рисунке. С изменением полярности напряжения на электродах 5 и 6 происходит изменение знака объемного заряда струи, следовательно, изменяется на противоположное направление действие кулоновской силы на заряженную струю 11 в электростатическом поле элб ктрета 7 в рабочей камере 1 . Поэтому струя, отклоняясь, перемещается из приемного 3 в приемное 4 сопло. При этом- знак выходного сигнала преобразователя изменяется на противоположньш.

Таким образом, в преобразователе с изменением знака входного управляющего электрического сигнала из- меняют также и знак выходного гидравлического или пневматического сигнала.

С увеличением подаваемого на электроды 5 и 6 напряжения происходит увеличение напрялсенности силь- ногр резко неоднородного электриче ;- кого поля между ними, что вызывает увеличение количества возникающих ионов и, следовательно, увеличение объемного заряда затопленной струи.

Увеличение объемного заряда затопленной струи обуславливает, в свою очередь, и увеличение кулоновской пондеромоторной силы, действующей на заряженную струю в электростатическом поле электрета 7 и равной, по величине произведению объемного заряда и напряженности электрического поля. Это приводит к увеличению угла отклонения заряженной струи от своего среднего положения в сторону одного из приемных сопел 3 или 4, определяемую полярностью подаваемого на игольчатый электрод напряжения, и, следовательно, приводит к

увеличению значения выходного сигнала преобразователя.

Таким образом, в преобразователе с увеличением значения входного электрического сигнала управления обеспечивается увеличение значения его выходного гидравлического или пневматического сигнала.

Дпя формирования в рабочей камере 1 преобразующего устройства одно- fO образователь имеет более простую

родного электростатического поля применяется плоский электрет 7, закороченный токопроводящими пластинами 8 и 10, соединенными между собой проводником 9. Электрическое поле фор- мируется между свободной поверхностью электрета 7 и токопроводящей пластиной его напряженность приближается по величине к напряженности ., электрического пробоя воздуха, рзв- ной 33 KB/CM, но не превышает ее. Закорачивание электрета необходимо для увеличения срока его службы и тем самым увеличения срока действия преобразователя. Применение электрета позволяет не только создать сильное однородное электростатическое поле, но и устраняет использование при этом громоздких дополнительных высоковольтных источников напряжения.

Преобразователь позволяет обеспечить соответствие изменения величины и знака входного электрического сигнала управления изменению величины

Редактор А.Петров

Составитель О.Гудкова

Техред И.Попович Корректор Е.Рошко

Заказ 1414/35Тираж 640Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )i;-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

и знака выходного гидравлического или пневматического сигнала. Это значительно упрощает использование устройства, которое может также реализовать и аналоговый и дискретньш ре- жин работы в электрогидравлических . и электропневматических системах автоматического управления. По сравнению с известным предлагаемый преконструкцию, так как в нем используется только одна пара электродов типа игла-трубка и только один управляемый высоковольтньй маломощный источник.

Формула изобретения

Электроструйный преобразователь, содержащий рабочую камеру с питающим и приемными соплами, соосно расположенные электроды типа игла-трубка, соединенные с источником высоко

вольтного напряжения/отличающийся тем, что, с целью упрот щения конструкции преобразователя, оба электрода типа игла-трубка размещены в канале питающего сопла и на одной боковой поверхности рабочей камеры расположен плоский электрет, электрически соединенный с одной токопроводящей пластиной, которая соединена проводником с другой атокопроводя- щей пластиной, размещенной на противоположной боковой поверхности рабочей камеры.

Изобретение относится к средствам автоматики и предназначено для использования в электрогидравлических и электропневматических системах автоматического управления. Цель изобретения - упрощение конструкции. Для этого используется только один маломощный регулируемый высоковольтный источник высокого напряжения, которое подается на два электрода 5 и 6 типа игла-трубка, размешенных в канале питающего сопла 2. При этом управление отклонением заряженной затопленной струи осуществляют в однородном постоянном электрическом поле закороченного электрета 7, что не требует использования дополнительного источника электропитания. Плоский электрет 7 расположен на одной боковой поверхности рабочей камеры преобразователя вместе с электрически соединенной токопроводящей пластиной 8, которая соединена проводником 9 с другой токопроводящей пластиной 10, размещенной на противоположной боковой поверхности рабочей камеры. 1 ил. I О) 00 О ел 4 сл 3i