Способ преобразования электрического сигнала в гидравлический Советский патент 1987 года по МПК F15C1/04 

Изобретение относится к электрогидро- пневмоавтоматике и может быть использовано в цепях управления электрогидравлических или электропневматических систем.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг. 1 представлена схема реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - график распределения напряженности электрического поля по длине напорного трубопровода вдоль его оси.

Способ преобразования электрического сигнала в гидравлический осуществляется на участке напорного трубопровода, объем которого заполнен неподвижной без напряжеВ этом промежутке сформировано однородное электрическое поле под действием подаваемого на электроды высокого напряжения. Однородное электрическое поле продолжает ускорять движение заряженной жидкости вдоль оси трубопровода, обуславливая ее попадание в следующий межэлектродный промежуток, где на нее оказывает еще более ускоряющее действие следующее однородное электрическое поле, и так 10 далее.

В итоге гидравлический сигнал (давление или расход жидкости) на выходе напорного трубопровода увеличивается.

Согласно графика на фиг. 2 кривые

30

35

ния на электродах диэлектрической рабочей , 1 и 2 характеризуют соответственно распре- жидкости. С помощью размещенного в трубо- деление напряженности поля без адсорби- проводе 1 заостренного электрода 2 и участ- рованного заряда и с адсорбированным ка 3 напорного трубопровода, с уменьщен- зарядом на диэлектрических стенках трубо- ным сечением, являющегося также электро- провода в межэлектродном промежутке типа дом, при подаче на них высокого напряжения игла-плоскость с отверстиями на участке с формируют сильное резко неоднородное элек- 20 Длиной xi в известном способе, а кривая 3 - трическое поле и изменяют величину напря- характеризует распределение напряженности женности. На выходе участка 3 запорного на участке длиной Х2 в предлагаемом спо- трубопровода с уменьшенным сечением соз- ,;

дают однородное электрическое поле, ко-Изменение величины напряженности поля

торое ускоряет движение заряженной жидкое- „ « его оси гораздо более резче в известном ти и выравнивают распределение его напря- способе (кривые 1 и 2), чем в предлагае- женности за счет принудительного задания способе (кривая 3), где напряженность разности потенциалов по длине трубопрово- принудительно поддерживается постоянной. При этом в известном способе используемые значения напряженности Е поля очень высоки и могут достигать значения до 10 Ек, где ЕХ - значе ние напряженности поля, при котором в рабочей среде возникает разряд типа коронного т.е. начинает образовываться объемный заряд. При таких напряженностях вблизи острия происходит необратимое разложение рабочей жидкости и ее преждевременный износ, что уменьшает ресурс ее работы и приводит к засорению продуктами износа проходных отверстий в трубопроводе.

Это также снижает надежность извест- литель 6 между ними формируется сильное Q способа.

резко неоднородное электрическое поле. Дан- ак уже указывалось осевшие на стенках

трубопровода ионы значительно искажают электрическое поле электродов и приводят к перераспределению его напряженности (кривая 2). Напряженность поля вблизи плоского электрода значительно возрастает и способствует развитию электрического пробоя, значительно уменьшающего надежность процесса преобразования сигналов. В предлагаемом способе устранено оседание ионов на стенки трубопровода и влияние их полей на движение заряженной жидкости вдоль оси трубопровода. Кроме того, в предлагаемом способе используются значительно меньше и главное принудительно задаваемые и равные значения на- а их основная масса продолжает вместе с 55 пряженности электрического поля, не превы- жидкостью свое движение через отверстие шающие по величине значения Ек кроме области в непосредственной близости у острия иглы. В этой области напряженность поля

да, например с помощью электродов 4, по форме идентичных с электродом 3 и расположенных так, как это показано на фиг. 1.

На электроды 2-4 от маломощного регулируемого источника 5 через высокоом- ный делитель 6 подается высокое напряжение.

Способ осуществляют следующим образом.

При подаче на электроды 2 и 3 высокого напряжения от маломощного регулируемого источника 5 через высокоомный деное поле приводит к образованию в непосредственной близости от поверхности острия заостренного электрода 2 одинаковых с ним по знаку заряда ионов рабочей жидкости, в качестве которой может быть использовано диэлектрическая жидкость или газ. Под действием кулоновской силы ионы отталкиваются от острия электрода 2 и начинают свое движение к противоположно заряженному электроду 3. При своем движении за счет трения и соударения с окружающими нейтральными молекулами жидкости ионы передают им импульс силы и увлекают их за собой. Достигнув электрода 3, незначительная часть ионов рекомбинируется.

в электроде 3, попадая далее в промежуток между электродами 3 и 4.

45

50

В этом промежутке сформировано однородное электрическое поле под действием подаваемого на электроды высокого напряжения. Однородное электрическое поле продолжает ускорять движение заряженной жидкости вдоль оси трубопровода, обуславливая ее попадание в следующий межэлектродный промежуток, где на нее оказывает еще более ускоряющее действие следующее однородное электрическое поле, и так далее.

В итоге гидравлический сигнал (давление или расход жидкости) на выходе напорного трубопровода увеличивается.

Согласно графика на фиг. 2 кривые

1 и 2 характеризуют соответственно распре- деление напряженности поля без адсорби- рованного заряда и с адсорбированным зарядом на диэлектрических стенках трубо- провода в межэлектродном промежутке типа игла-плоскость с отверстиями на участке с 0 Длиной xi в известном способе, а кривая 3 - характеризует распределение напряженности на участке длиной Х2 в предлагаемом спо- ,;

несколько выше (в 1,2 раза) значения Ек для того, чтобы только зарядить рабочую среду. В связи с этим в предлагаемом способе сведено к минимуму вредное влияние сильных электрических полей на рабочую среду. Указанные причины способствуют устранению развития пробоя и повышают надежность предлагаемого способа.

Формула изобретения

Способ преобразования электрического сигнала в гидравлический путем формирования резко неоднородного электрического поля и изменения величины его напряженности в неподвижном объеме диэлектрической рабочей жидкости на входе участка

напорного трубопровода с уменьшенным сечением, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности способа, на выходе участка напорного трубопровода с уменьшенным сечением ускоряют движение заряженной жидкости путем формирования однородного электрического поля, значение напряженности которого выравнивают по длине напорного трубопровода.

/,,мм

Редактор Ю. Середа Заказ 2294/31

Составитель О. Гудвова

Техред И. ВересКорректор Л. Патай

Тираж 639Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение может быть использовано в цепях управления электрогидравлическими или электропневматическими системами. Цель изобретения - повышение надежности преобразования. Это достигается в результате использования более высоких значений прикладываемого к электродам напряжения с устранением при этом искровых пробоев межэлектродного промежутка, благодаря выравниванию распределения напряженности создаваемого на выходе участка напорного трубопровода с уменьшенным сечением однородного электрического поля. Выравнивают распределение напряженности поля путем принудительного задания разности потенциалов по длине трубопровода. 2 ил. ф (Л 00 со N3