Преобразователь аналогового электрического сигнала в давление жидкости или газа Советский патент 1989 года по МПК F15C3/04 

2

го

сд to

СП

СА СД

v

жесткие центры которых соединены между собой и контактируют с заслонкой 5, причем камера между мембранами 13, 14 первого дополнительного мембранного блока соединена с выходным каналом 25. Второй дополнительный мембранный блок состоит из мембран 16, 17, установленных между якорем 18 преобразователя 2 электрического сигнала в усилие и жестким центром мембраны 10 большей эффективной плошади узла

разность эффективных площадей мембран 16 и 17 равна эффективной площади мембраны 11 меньшей эффективной площади узла формирования выходного сигнала, причем каме ра между мембранами 16, 17 соединена с камерой 22 сброса, а камера между мембранами 17 и 10 соединена с атмосферой, при этом пружина 6 взаимодействует с заслонкой 5 через жесткий центр первого дополнительного мембранного блока и снабП Dl IV/ JVyJl D LU V rl jUJViJV- Г lrlUIl - rJ llb)|vyii-t.J/A j ч i , .,,--. . --

формирования выходного сигнала. При этом Ю жена регулировочным устройством 15. 1 ил.

разность эффективных площадей мембран 16 и 17 равна эффективной площади мембраны 11 меньшей эффективной площади узла формирования выходного сигнала, причем каме ра между мембранами 16, 17 соединена с камерой 22 сброса, а камера между мембранами 17 и 10 соединена с атмосферой, при этом пружина 6 взаимодействует с заслонкой 5 через жесткий центр первого дополнительного мембранного блока и снаб, .,,--. . --

жена регулировочным устройством 15. 1 ил.

Изобретение относится к преобразователям рода энергии сигналов и может быть использовано для связи электрических систем с гидравлическими и пневматическими устройствами. Цель изобретения - повышение быстродействия и улучшение метрологических характеристик преобразователя. Преобразователь содержит установленный в корпусе 1 блок 2 преобразования выходного электрического сигнала в усилие и узел формирования выходного сигнала, выполненный в виде двух мембран 10,11 с разными эффективными площадями, жесткие центры которых соединены между собой штоком 12, связанным с якорем 18 блока 2 преобразования электрического сигнала в усилие, и двух консольно расположенных седел 3,4 с общей заслонкой 5. Внутреннее седло 3 неподвижно соединено с корпусом 1, а внешнее седло 4 выполнено в жестком центре мембраны 11. Внутреннее седло сообщено с каналом 8 питания, внешнее седло 4 - с полостью 9 отрицательной обратной связи, расположенной между мембранами 10 и 11, и с выходным каналом 25, а камера 22 сброса, в которой размещена заслонка 5, подключена к атмосфере. В корпусе 1 преобразователя установлен первый дополнительный мембранный блок из двух мембран 13 и 14, жесткие центры которых соединены между собой и контактируют с заслонкой 5, причем камера между мембранами 13, 14 первого дополнительного мембранного блока соединена с выходным каналом 25. Второй дополнительный мембранный блок состоит из мембран 16,17, установленных между якорем 18 преобразователя 2 электрического сигнала в усилие и жестким центром мембраны 10 большей эффективной площади узла формирования выходного сигнала. При этом разность эффективных площадей мембран 16 и 17 равна эффективной площади мембраны 11 меньшей эффективной площади узла формирования выходного сигнала, причем камера между мембранами 16,17 соединена с камерой 22 сброса, а камера между мембранами 17 и 10 соединена с атмосферой, при этом пружина 6 взаимодействует с заслонкой 5 через жесткий центр первого дополнительного мембранного блока и снабжена регулировочным устройством 15. 1 ил.

Изобретение относится к преобразователям рода энергии сигналов и может быть применено для связи электрических и гидравлических (пневматических) устройств.

Цель изобретения - повыц ение быстродействия и улуч1иение метрологических характеристик.

На чертеже представлена схема преобразователя.

Преобразователь содержит установлен- ный в корпусе 1 блок 2 преобразования входного электрического сигнала в усилие, выполненный, например, в виде катушки с магнитопроводом, постоянного магнита и якоря. Узел формирования выходного сигна- ла состоит из двух коаксиальных седел 3 и 4, заслонки 5, контактируюш.ей с пружиной 6, через жесткий центр первого дополнительного мембранного блока 7.

Внутреннее седло 3, неподвижно соединенное с корпусом 1, связано с каналом питания 8, а внешнее седло 4 соединено с полостью 9 отрицательной обратной связи, расположенной между мембранами 10 и 11, жесткие центры которых соединены между собой штоком 12. В торце жесткого центра мембраны 11 выполнено седло 4. Эффек- тивная площадь мембраны 10 больше эффективной площади мембраны 11. Первый дополнительный мембранный блок 7 содержит мембрану 13 ближнюю к заслонке 5 и крайнюю .мембрану 14. При этом жесткий центр крайней мембраны 14 выполнен в виде лис- ков разных диаметров: диаметр диска, расположенного в камере между мембранами 13 и 14 равен, а диаметр другого диска меньше диаметра жесткого центра мембраны 13. Жесткие центры мембран 13 и 14 соединены между собой и образуют единый жесткий центр, в котором помещена пружина 6, контактирующая с одной стороны с заслонкой 5 через жесткий центр первого дополнительного мембранного блока 7, а с другой - с регулировочным устройством 15, выполнен- ным, например, в виде полого винта с уп- лотне)1ием, установленным в корпусе 1. Второй догшнительный мембранный блок содержит мембрану с меньшей эффекивной

0

5 „

, 0 5

площадью 16 и мембрану с большей эффективной площадью 17. Жесткие центры этих мембран соединены между собой. Жесткий центр мембраны с меньшей эффективной площадью 16 соединен с якорем 18 блока 2. Жесткий центр мембраны с больщей эффективной площадью 17 контактирует с жестким центром мембраны 10. Камера 19, образованная корпусом 1 и мембранами 17 и 10, соединена с атмосферой. Камера 20 образована мембраной 16 меньщей эффективной площади и мембраной 17 больщей эффективной площади. Разность эффективных площадей мембран 17 и 16 равна эффективной площади большей мембраны 10, контактирующей своим жестким центром с мембраной 17. Камера 21 образована корпусом 1 и мембраной 14 первого дополнительного мембранного блока. Камера сброса 22, расположенная между мембранами 1 I и 13, соединена с камерами 20 и 21 и с каналом слива 23. Камера 9 соединена с камерой 24, образованной мембраной 13 и мембраной 14, и с выходным каналом 25.

Устройство работает следующим образом.

В исходно.м положении пружина 6 компенсирует силу, возникающую при действии давления питания на площадь круга, образованного касанием заслонки 5 и неподвиж- }юго сопла 3. Подвижное сопло 4 также контактирует с заслонкой 5. В результате взаимодействия магнитного поля, возбуждаемого преобразуемым входным сигналом, возникает усилие, передаваемое через шток 12 на внешнее седло 4, в результате чего заслонка 5 преодолевает действие пружины 6 и отходит от неподвижного седла 3. Давление питания поступает в полость 9, одновременно воздействуя на мембраны 10 и 11. При уравновешивании этих сил заслонка 5 закрывает неподвижное сопло 3, разрывая связь полости 9 преобразователя с каналом питания 8. Разгрузка заслонки от действия выходного давления в процессе регулирования осуществляется элементами, включающими мембранный блок из мембран 13 и 14. При увеличении выходного давления, действующего на рабочую площадь заслонки 5

1525354

56

(под рабочей площадью понимается пло-расположенных седел с общей заслонкой, щадь кольца, образованного касанием за-внутреннее седло неподвижно соединено с слонки 5 и подвижного 4 и неподвижногокорпусом, а внешнее выполнено в жестком 3 седел), изменяется момент «открытия центре мембраны меньщей эффективной пло- заслоки. Для компенсации этого полость 9 щади, причем внутреннее седло сообщено с соединена с камерой 24 первого дополни-каналом питания, внешнее седло - с поло- тельного мембранного блока. Результирую-стью отрицательной обратной связи, рас- щее силовое воздействие со стороны мембранположенной между мембранами и сообщен- 13 и 14 будет противодействовать допол-ной с выходным каналом, а камера сброса, нительному усилию, возникающему на рабо-в которой размещена заслонка, подключена чей площади заслонки, так как диаметр за- к каналу слива, первый дополнительный делки у мембран 13 и 14 одинаков, а диа-мембранный блок из двух мембран, жесткие метр жесткого центра мембраны 13 большеиентрь которых соединены между собой и диаметра жесткого центра мембраны 14.контактируют с заслонкой, камера между

При уменыиении вели-жны преобразуемо-ме.мбранами первого дополнительного мемго электрического сигнала мембраны 10 и 11 5бранного блока соединена с выходным каприподнимают наружное седло 4 и сбрасы-налом, причем жесткий центр крайней мемвают часть давлении в камеру сброса 22.браны выполнен в виде дисков разных

Давление сброса действует на мембрану 1 1 идиаметров, при этом диаметр диска, расможет вызвать неуправляемый полный сбросположенного в камере между мембранами

преобразователя. Для компенсации действияпервого дополнительного мембранного блока,

давления сброса на мембрану 11 камера 20 20равен, а диаметр другого диска меньще

соединена каналом с камерой сброса 22. Раз-диаметра жесткого центра мембраны, данноность эффективных площадей мембран 17 иго блока ближней к заслонке, причем ка16 равна эффективной площади мембраны 11,мера, образованная корпусом и крайней

в результате чего общее воздействие давле-мембраной первого дополнительного мембния сброса на мембранную сборку из мемб- 25ранного блока, соединена с камерой сброса,

ран 10 и 11 равно нулю.отличающийся тем, что, с целью повышения

Действие давления сброса на мембрану 13быстродействия и улучшения метрологичесможет привести к «короткому замыканию ких характеристик, в нем установлен второй

т. е. к сообщению канала питания 8 сдополнительный мембранный блок из двух

камерой сброса 22. Для компенсации деист-мембран с разной эффективной площадью,

ВИЯ давления сброса на мембрану 13 каме- 30жесткие центры которых соединены между

ра 21 соединена каналом с камерой сброса 22.собой и связаны с якорем преобразователя

Давление сброса в камере 21 действуетэлектрического сигнала в усилие и жестким

на мембрану 14. Результирующее силовоецентром мембраны большей эффективной

воздействие на мембранный блок из мембранплощади узла формирования выходного сиг13 и 4 ранно «О.нала, при этом разность эффективных плоПрименение в предлагаемом устройстве 35щадей мембран второго дополнительного

элементов компенсации давления сброса поз-.мембранного бока равна эффективной пловоляет существенно повысить быстродейст-щади мембраны меньщей эффективной пловие и улучшить метрологические характе-щади узла формирования выходного сигристики преобразователя.нала, камера между мембранами второго

дополнительного мембранного блока соедиФормула изобретениянена с камерой сброса, а камера, образованная корпусом, вторым дополнительным

Преобразователь аналогового электри-мембранным блоком и мембраной больщей

ческого сигнала в давление жидкости илиэффективной площади узла формирования

газа, содержащий установленные в корпусевыходного сигнала, соединена с атмосферой,

блок преобразования входного электричес- 45причем в камере, расположенной между коркого сигнала в усилие, узел формированияпусом и крайней мембраной первого дополвыходного сигнала, выполненный в виде двухнительного мембранного блока, установлемембран с разными эффективными площа-на пружина, связанная с жестким центром

дями, жесткие центры которых соединеныэтого мембранного блока и с настроечмежду собой штоком, и двух коаксиальноным винтом.