Импульсное позиционное реле Советский патент 1962 года по МПК F15B21/12 

Известны позиционные реле, состоящие из позиционера н пневматического генератора колебаний, предназначенные для колебания штока пневматического клапана относительно задаваемого регулятором положения. Однако указанные реле не обеспечивают устойчивых выходных колебаний в широком диапазоне частот.

В предлагаемому реле этот недостаток устранен благодаря тому, что генератор колебаний выполнен в виде двух соединенных через регулируемый дроссель камер, разделенных чувствительным элемеигом, состоящим из двух мембран с разными эффективными площадями.

Предлагаемое реле обеспечивает устойчивые колебаиия штока инеимопривода с настраиваемой частотой и амплитудой относительно заданного регулятором положения.

На фиг. изображена схема предлагаемого импульсного позиционного реле; на фиг. 2-схема генератора колебаний.

И:М11ульсное позпцИ01;ное реле состоит из позиционера У и пневматического генератора колебаний 2.

Командное давление воздуха от регулятора подводится к унравляющей камере позиционера через постоянный дроссель 3. К этой же камере через регулируемый дроссель 4 подводятся пневматические колебания от генератора 2, вследствие чего на командный сигнал нак.чадываются колебания воздуха с заданной частотой и амплитудой. Это приводит к,тому, что шток исполяительного механизма будет колебаться относительно заданной команды с необходимой частотой и амплитудой.

Пневматический генератор колебаний состо-ит из двух камер А и Б, разделенных между собой мембранной сборкой, свободно перемещающейся в вертикальном направлении. Камеры А к Б герметизированы и сообщаются между собой через регулируелгый дроссель 5.

Камера А сообщается с источником питания сжатым воздухом через постоянный дроссель 6. В нижней части камеры А установ.тен шариковый клапан 7, который при перемещении мембранной сборки вниз открывается и сообщает камеру А с атмосферой.

№ 148687- 2 . Мембранная сборка состоит из двух резиновых мембран 8 и 9 и грибка 10. Эффективная площадь верхней мембраны 8 больше эффективной площади нижней мембраны 9.

Воздух на позиционер отбирается из камеры А. На линии отбора устанавливается регулируемый дроссель //. Генератор работает следующим образом. В начальный момент при включении питания воздух через постоянный дроссель 6 поступает в камеру Л, при этом мембранная -сборка отжи мается вверх, а шариковый клапан удерживается Пружиной /2 в закрытом Положении.

Постепенно воздух из камеры А перетекает через регулируемый дроссель в камеру Б, причем время заполнения камеры Б определяется-сопротивлением дросселя 5.

Когда усилие на мембранную сборку, Создаваемое давлением воздуха в камере , превысит усилие на мембранную сборку, создаваемое давлением воздуха в камере Л (за счет разницы эффективных площадей), мембранная сборка переместится в«из и откроет шариковый клапан, соОбщив камеру А с атмосферой.

Давление воздуха в камере А резко упадет до атмосферного.

В дальнейшем воздух из камеры Б через регулируемый дроссель 5 потечет в обратном направлении из камеры Б в камеру А и через шариковый клапан 7 в атмосферу.

Когда давление в камере Б упадет до значения, близкого к атмосферному, пружина закроет шариковый клапан, и воздух из линии питания снова начнет заполнять камеру А, и цикл работы снова повторится.

Отличительной особенностью такого генератора является то, что он Принципиально не может находиться в у1СтойчивО м состоянии равновесия, Причем практически частота колебаний генератора не зависит от жесткости и массы его подвижных частей.

Действительно период колебаний генератора равен времени заполнения и опорожнения камеры Б, которое определяется только сопротивлением регулируемого дросселя 5 и емкостью камеры Б.

Если предположить наличие равновеоного состояния генератора, то при этом должно соблюдаться равенство усилий намембранную сборку со стороны камеры А и со Стороны камеры Б (усилие от пружины клапана мало по сравнению с рассматриваемыми усилиями).

При этом за счет разницы в эффективных -плошадях мембранной сборки давление в камере Б будет значительно меньше давления в камере А.

Такое состояние не может быть равновесным, так как при этом будет осуществляться переток воздуха со стороны камеры А в камеру Б и рост давления в камере Б.

Частота колебаний регулируется изменением сопротивления дросселя 5.

Амплитуда -колебаний настраивается изменением сопротивления дросселя 11.

Позиционное реле, не описано, так как имеется в виду нримененне реле, выпускаемых промышленностью.

Предмет изобретения

Импульсное позиционное реле, имеющее позиционер и пневматический генератор колебаний, предназначенное для колебаний штока Пневматического клапана относительно задаваемого регулятором положения, отличающееся тем, что, с целью обеспечения устойчивых выходных колебаний в широком диапазоне частот, генератор колебаний

выполнен в виде двух соединенных через регулируемый дроссель камер, разделенных чувствительным элементом, состоящим из двух мембран с разными эффективными площадями.