Способ преобразования электрического сигнала в гидравлический или пневматический Советский патент 1989 года по МПК F15C1/04 

ел

оо

О5 N5

Изобретение относится к машиностроению, а именно к электрогидравлической и электропневматической автоматике, и может быть использовано в комбинированных системах автоматического управления различным технологическим оборудованием для преобразования управляющего электрического сигнала в выходной гидравлический или пневматический сигнал.

Цель изобретения - повышение коэффициента усиления.

На чертеже представлена принципиальная схема реализации предлагаемого способа.

Способ преобразования сигналов реализуется на участке напорного трубопровода 1 с уменьшенным сечением, объем которого полностью заполнен неподвижной диэлектрической средой, в качестве которой может быть использован любой газовый или жидкий изолятор. Стенки участка 1 напорного трубопровода выполнены также диэлектрическими. Сильное резко неоднородное ноле формируется с помошью заостренного электрода 2, например, иглы и плоского электрода 3 с отверстием. На электроды подается регулируемое постоянное высоковольтное напряжение. Однородное постоянное магнитное поле с направлением силовых линий напряженности 4 вдоль оси 5 участка 1 создают с помошью, например, постоянного магнита 6, как показано на чертеже или же с помошью электромагнита.

Способ преобразования электрического сигнала в гидравлический или пневматический в соответствии с приведенной принципиальной схемой реализуется следующим образом.

При создании сильного резко неоднородного электрического поля путем подачи регулируемого высоковольтного напряжения на электроды 2 и 3 в непосредственной б.,1изости от поверхности острия заост- pi.4iui;ro электрода 2 образуются ионы. Ионы имекуг тот же знак заряда, что и знак по- геиниала ш лы. Поэтому под действием ку- .1()1К)вской си.лы они начинают отталкиваться f)T 11ове)Х11()сI M острия иглы и iitHi своем движении за счет сил вязкого т)ения и соуда- реинн увлекать за собой в том же нанравле- Hiiii мо.текулы iiefiTpa.nbiioii с)елы. В резуль- 1ат . и межчлектродном промежутке возникает поток заряженной диэлектрической сре- ,1,1, что иривод1гг к увеличению гид)авли- ческою или иневматическо1Ч) сигнала (дав- , или расхода) на шяходе участка на- иориого трубоировода с умс1нлпеиным сече- iiiieM.

Описанное напра 5леиие движения ионов пол, действием электрического поля от поверхности острия нглы 2 к плоскому электро- лу :5 с отнеретием является преимушествен- ным. O.uiaK(j заряженные частицы без создания м;г, liMTiioi o ноля в результате вязкого гпения и соударений с нейтральными моле

кулами рабочей среды, а также взаимного отталкивания, имеют возможность двигаться в различных направлениях, в т. ч. и в направлении к стенкам, где, наконец, оседают.

С созданием однородного магнитного поля вдоль оси трубопровода характер движения ионов значительно меняется. Ионы начинают двигаться упорядочно и однонаправ- ленно. При этом, если скорость заряженной частицы параллельна линиям напряженности магнитного поля, то, как известно, сила Лоренца, действующая на движущуюся частицу, равна нулю, и частица будет двигаться с постоянной скоростью (равномерно и прямолинейно). Если же скорость заряженной частицы не параллельна вектору напряженности магнитного поля, то на нее действует сила Лоренца, направление которой перпендикулярно одновременно как направлению скорости, так и направлению напряженности магнитного поля, и определяется по

правилу .левой руки.

В соответствии с приведенным чертежом любой вектор скорости V заряженной части- иы можно разложить на две составляющие:

Vi 1 - составляющая скорости частицы по направлению вектора напряженности.магнит- ного поля (продольная скорость); Vi - составляющая скорости частицы, перпендикулярная направлению вектора напряженности магнитного поля (поперечная скорость). Так

как на движение иона вдоль линий напряженности 4 магнитного поля последнее не оказывает влияния, то продольная скорость частицы Vii не меняется ни по модулю, ни по направлению. Это значит, что частица вдоль линий напряженности магнитного поля движется со скоростью Vu- Поперечная же скорость изменяется только по направлению. Это значит, что в плоскости, перпендикулярной линиям напряженности магнитного поля, траекторией частицы является окружность. Таким образом, движение частицы состоит из равномерного движения вдоль линий напряженности магнитного поля и равномерного движения по окружности в плоскости, перпендикулярной линиям напряженности магнитного поля. Поэтому траекторией заряженной частицы является винтовая линия, как показано на чертеже.

Таким образом, в предлагаемом способе в отличие от прототипа заряженные частицы будут двигаться по винтовой линии, т. е.

виться вокруг линий напряженности магнитного поля, перемещаясь только вдоль оси напорного трубопровода. Заряженная частица движется как бы по невидимому коридору, ограничивающему ее перемещения поперек оси напорного трубопровода. Создается однонаправленный вдоль оси трубопровода поток заряженной среды и исключается возможность дрейфа ионов к стенка.м, что устраняе.т образование неконтролируемых

электрических полей, осевших на диэлектрических стенках зарядов, и их вредное влияние на основной поток ионов вдоль оси. Организация однонаправленности или фокусирование потока заряженной среды существенно повышает эффективность процесса преобразования сигналов, так как в этом случае практически все образованные на поверхности острия иглы ионы достигают противоположно заряженного плоского электрода и,

Формула изобретения Способ преобразования электрического сигнала в гидравлический или пневматический, заключаюш.ийся в формировании неоднородного электрического поля и изменении величины его напряженности в неподвижном объеме диэлектрической среды на участке трубопровода с уменьшенным сечением, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента усиления, на участке напорследовательно, переносят вместе с собой ного трубопровода одновременно с неоднобольшее количество рабочей жидкости. Однонаправленность потока заряженной среды значительно повышает и стабильность процесса преобразования сигналов, обуславливая улучшение статических характеристик.

родным электрическим полем формируют однородное постоянное магнитное поле с направлением вектора напряженности параллельно оси участка напорного трубопровода с уменьшенным сечением.

Формула изобретения Способ преобразования электрического сигнала в гидравлический или пневматический, заключаюш.ийся в формировании неоднородного электрического поля и изменении величины его напряженности в неподвижном объеме диэлектрической среды на участке трубопровода с уменьшенным сечением, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента усиления, на участке напорного трубопровода одновременно с неоднородным электрическим полем формируют однородное постоянное магнитное поле с направлением вектора напряженности параллельно оси участка напорного трубопровода с уменьшенным сечением.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к электрогидравлической и электропневматической автоматике, и может быть использовано в комбинированных системах автоматического управления различным технологическим оборудованием. Целью изобретения является повышение коэффициента усиления сигнала. На участке напорного трубопровода с уменьшенным сечением формируют однородное постоянное магнитное поле с направлением напряженности параллельно оси этого участка, что создает однонаправленный поток заряженной среды. Способ позволит значительно повысить эффективность процесса преобразования сигналов, обуславливая улучшение статических характеристик. 1 ил. tg (Л

J 6