Устройство для задания и автоматической стабилизации давления Советский патент 1990 года по МПК G05D16/20 

Изобретение относится к измери тельной технике, например к области систем автоматизированного контроля летательных аппаратов, в частности |к системам контроля датчиков давле я, мембранно анероидных приборов и чувствительных элементов, и может рыть применено также в метрологии Ьри создании автоматизированных . контрольнО т1змерительных комплексов.

Цель изобретения повышение точ яости и расширение диапазона заем.ого давления

На чертеже показана схема устройства.

Устройство содержит блок 1 зада- тя давления, выполненный в виде лульта 2 .управления, узла 3 отображения информации и узла 4 формирова- шя сигнала задания, выход которого :вязан с первым входом узла 5 сравне шя. Второй вход узла 5 через блок преобразования связан с вибрацион- ttw датчиком 7 давления, подключении к полости ресивера:8. Выход узла j через усилитель-формирователь 9 :оединен с управляющими входами электропневматических клапанов пита- шя 10 и сброса 11.

В состав устройства также входит узел регулирования, выполненный в виде пневматических регуляторов пита- Йия 12 -и сброса 13.

Регулятор питания содержит корпус

14,в котором установлена мембрана

15,связанная с прз жиной 16. В жест- Ком центре 17 мембраны 15 выполнено подвижное сопло 18; В перегородке Корпуса вьшолнено неподвижное сопло

19,в котором концентрично размещено подвижное сопло 18. Сопла 18 и 19 имеют общую подпружиненную заслонку

20.Камера 21 питания сообщена с источником. 22 высокого давления. Уп- равляющая камера 23 связана с по- достью ресивера 8, а рабочая камера 24 - с клапаном 10 питания.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

. Регулятор сброса содержит корпус

25,в котором установлена мембрана

26,связанная с пружиной 27. В жестком центре 28 мембраны 26 вьтолнено подвижное сопло 29, Неподвижное сопло выполнено в виде трубки 30, за-, крепленной на корпусе и соединенной

с источником 31 низкого давления. Сопла 29 и 30 имеют общую подпружиненную заслонку 32. Сопло 30 концентрично размещено в сопле 29. Управляющая камера 33 соединена с полостью ресивера 8, а рабочая камера 34 - с клапаном 11 сброса. В качестве источника низкого давления может использоваться вакуумный насос.

Устройство работает следующим образом.

Регуляторы 12 и 13 обеспечивают поддержание постоянных перепадов давления, определяемых пружинами 16 и 27.

Набранное на пульте 2 управления значение задаваемого давления преобразуется узлом 4 формирования сигнала задания в кодированный сигнал, поступающий на первый вход узла 5 сравнения, а также на узел 3 отображения. На BTOpoii вход узла 5 срав- . нения поступает кодированный сигнал с блок а 6 преобразования значения давления, измеряемого в ресивере 8 вибрационным датчиком 7 давления. В зависимости от знака разностного сигнала, поступающего на вход усилителя-форм.ирователя 9, усилитель 9 формирует на своем выходе сигнал, открывающий один из клапанов 10 и 11,подключающих ресивер 8 к рабочей камере 24 или 33 регуляторов питания или сброса соответственно. Предположим, что заданное давление больше исходного. При этом открывается клапан 10 и подключает ресивер 8 к рабочей камере 24 регулятора 12 питания. Давле- ние в ресивере В и камере 23 увеличивается за счет воздуха, перетекаюр;его из камеры 24, Мембрана 15 под действием задающей пружины 16 и уменьшающейся разности давления (Pg-P,) в камерах 24 и 23 прогибается вниз от исходного положения равновесия и от крывает отверстие сопла 19, соединив камеру 24 с источником 22 высокого давления. Давление в рабочей камере 24 и подключенных к ней ресивере 8, камере 23, а также в камере 33 регу лятора сброса повышается. Мембрана, колеблясь, поддерживает постоянной разность давлений () в процессе установления заданного давления. При этом в регуляторе 13 сброса мембрана 26 под действием возрастающего давления в его камере 33 прогибается вверх, сжимая задающую пружину 27, Подвижное сопло 29 отходит от заслонки 32 и соединяет управляющую камеру 33 с рабочей камерой 34, Таким образом, давление растет также и в камере 34, причем мембрана 26, колеблясь поддерживает постоянной разность давлений (Рх-Р), прикрывая отверстие сопла 29 или приоткрьшая его в соответствии с величиной , Рост давления в ресивере 8 продолжается, пока разностный сигнал с выхода узла 5 сравнения не исчезнет,iTie, пока воспроизводимое в ресивере 8 давление не сравняется по величине с заданным давлением. Тогда управляемый клапан 10 закрывается. Давление в рабочей камере 34 регулятора сброса повышается, пока мембрана 26 не вернется в исходное положение и не упрется подвижным соплом 29 в заслонку 32, Давление в рабочей камере 24 регулятора питания повышается, пока мембрана 15, прогибаясь вверх под действием возрастающего в камере 24 давления, не придет в исходное положение, при этом заслонка 20, смещаясь вверх вместе с мембранной 15, упирается в неподвижное сопло 18 и закрьшает отверстие, связывающее рабочую камеру 24 с источни- .ком 22 высокого давления. Аналогично устройство работает и в случае задания давления меньшего, чем исходное, в ресивере:8,

Применение устройства позволяет повысить точность и расширить диапазон задаваемых давлений, так как обеспечение с помощью регуляторов достаточно малых, близких к равным величин перепадов давления на про1615687

ходных сечениях клапанов позволяет . достигнуть близких к равным расходов, при этом могут быть значительно снижены максимальные величины расходов через клапаны 10 и 11 в режимах тон кого регулирования, когда воспроизводимое давление близко по величине к заданному значению. Условия работы устройства на краях диапазона практически мало отличаются от условий работы в середине диапазона задаваемых давлений.

15

Ф 4J р м у л а

изобретения

Устройство для задания и автоматической стабилизации давления, содер жащее блок задания давления, подклю- 20 ченный к первому входу узла сравнения, ресивер, полость которого соединена с клапанами питания и сброса, а также с датчиком давления, связанным .через блок преобразования с вторым 25 входом узла сравнения, соедииениого своим выходом через усилитель-формирователь с управлякнцими входами клапанов питания и сброса, источники высокого и низкого давления и узел 30 регулирования, отличающее- с я тем, что, с целью повышения ности и расширения диапазона задаваемого давления, узел регулирования выполнен в виде пневматических регуляторов питания и сброса, каждый регулятор содержит установленные в кор пусе подпружиненный чувствительный элемент в виде мембраны с жестким центром, в котором выполнено подвижное сопло, неподвижное сопло, под- прузкиненную общую заслонку обоих сопл, рабочую камеру и управляющую камеру, связанную с полостью ресивера, причем в регуляторе питания в перегородке корпуса выполнено неподвижное сопло, в котором концентрично размещено подвижное сопло, камера питания между перегородкой корпуса и корпусом, в которой расположена заслонка, соединена с источником высокого давления, рабочая камера, рас- . положенная между перегородкой корпуса и мембраной, связана с клапаном питания, а управляющая камера распо- J ложена между мембраной и корпусом, в регуляторе сброса неподвижное сопло выполнено в виде трубки, закрепленной на корпусе в рабочей камере, расположенной между мембраной и корпусом и

35

40

5

0

ч.015687а

соединенной с клапаном сброска, а сопло, подключенное к источннку

равлякнцая камера, в которой установ-низкого давления, размещено концент

|лена заслонка, ра сположена с другойрнчно в подвижном сопле.

стороны мембраны, при этом неподвиж-

Изобретение относится к системам автоматизированного контроля летательных аппаратов, в частности к системе контроля пневмосистем и мембрано-анероидных приборов. Изобретение позволяет увеличить точность и расширить диапазон задаваемого давления. Устройство для задания и автоматической стабилизации давления содержит блок задания давления 1, подключенный к первому входу узла сравнения 5, ресивер 8, полость которого соединена с клапанами питания 10 и сброса 11, а также с датчиком давления 7, связанным через блок 6 преобразования со вторым входом узла сравнения, 5 соединенного своим выходом через усилитель-формирователь 9 с управляющими входами клапанов питания 10 и сброса 11. Узел регулирования выполнен в виде пневматических регуляторов питания 12 и сброса 13, каждый регулятор содержит установленные в корпусе подпружиненный чувствительный элемент в виде мембраны с жестким центром, в котором выполнено подвижное сопло, неподвижное сопло, подпружиненную общую заслонку обоих сопел, рабочую камеру, связанную с соответствующим клапаном, управляющую камеру, связанную с полостью ресивера. 1 ил.