Пневматический коммутатор Советский патент 1992 года по МПК G06D1/00 

Изобретение относится к техническим средствам централизованного контроля и предназначено для подключения к общему выходному коллектору одного из входных каналов, адрес которого определяется дискретным управляющим сигналом.

Известные пневматические коммутаторы, содержащие клапаны, входы которых соединены со входными каналами, а выходы - с общим коллектором, не исключают режим короткого замыкания (соединения входных каналов) при отказах в тракте передачи управляющих сигналов.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является пневматический коммутатор, содержащий семь

переключающих реле, соединенных по пирамидальной схеме, причем первый адресный вход связан с управляющими камерами первого, второго и шестого реле, второй адресный вход - с управляющими камерами третьего, четвертого и пятого реле, а третий адресный вход - с управляющей камерой седьмого реле.

Известный коммутатор обладает низким быстродействием: при значительном удалении источников сообщения (датчиков) от коммутатора (более 100 м) время установления в выходном коллекторе при изменении управляющего сигнала (адреса) оценивается величиной порядка с. Кроме того, возможные утечки в узлах коммутаХ| XI

Ю

гора и отсутствие защиты от замыкания (соединения) входных каналов с источниками высокого уровня (задатчиками подпора и формирователями дискретных сигналов) при порывах мембран переключающем репе, снижает точность и надежность систем контроля в целом.

Цель изобретения - улучшение точности и повышение быстродействия.

Указанная цель достигается за счет того, что в пневматическом коммутаторе, содержащем ступени переключающих реле, соединенных по пирамидальной схеме, причем управляющие камеры переключающих реле ступеней подключены к соответст- вующим группам адресных входов коммутатора, установлены одномембран- ные элементы по числу входных каналов коммутатора, дроссель и повторитель со сдвигом, причем глухие камеры и сопла од- номембранных элементов связаны с соответствующими входными каналами коммутатора и входами переключающих реле первой ступени, их прочные камеры соединены с выводным каналом коммутатора и соплом повторителя со сдвигом, глухая камера которого непосредственно, а проточная через дроссель подключены к каналу питания, выход переключающего реле последней ступени сообщен с атмосферой. Такое схемотехническое решение обеспечивает гальваническое разделение входных каналов, повышение быстродействия коммутатора и высокую точность воспроизведения коммутируемого давления на выходе коммутатора.

Таким образом, предложенный коммутатор может быть эффективно использован в пневматических системах централизованного контроля.

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного устройства,

Пневматический коммутатор содержит ступени переключающих реле 1...7, соединенных по пирамидальной схеме, дроссель 8, повторитель со сдвигом 9 и одномембран- ные элементы 10.1...10.8 (по числу входных каналов). Упра яющие камеры реле 1 и 2 первой ступени и реле б второй ступени соединены с первым адресным входом Li, управляющие камере реле 3 и 4 первой ступени и реле 5 второй ступени подключены ко второму адресному входу , а управляющая камера реле 7 последней (третьей) ступени связана с третьим адресным входом . глухая камера первого повторителя 9 непосредственно, а проточная камера через дроссель 8 подключены к каналу питания. Сопло повторителя 9 связано с выходным каналом РВыч и с проточными камерами одномембранных элементов 10 1. 10.9, глухие камеры и сопла которых соединены с соответствующими входными каналами Р 1 ..Р.8 и входами реле 1..4 пеовой ступени а выход

реле 7 последней ступени сообщен с атмосферой.

Коммутатор работает следующим образом.

В соответствии со схемой включения в

зависимости от комбинации двоичных управляющих сигналов (код адреса) пе- реключающие реле 1-7 переходят в состояние, при котором проточная камера одного из одномембранных элементов 10

через свое сопло сообщается с атмосферой, сброс воздуха через сопла других одномембранных элементов 10j (j К) отсутствует, а в выходном коллекторе устанавливается давление, равное по величине входу коммутируемого одномембранного элемента РВЫУ Рк.

При изменении управляющего кода Li- La осуществляется коммутация требуемого входного сигнала. Соответствие между управляющим кодом и номером (адресом) ком- мутируемого входного канала К описывается выражением

К- 1 +

2й L,

35

где Li - дискретный сигнал принимающий значение 1 либо О и определяется таблицей состояний:

40

Коммутируемое давление Рк усиливается по мощности с помощью развязывающего усилителя, образованного питающим дросселем 8 и коммутируемым одномембранным элементом Юк. Благодаря этому обеспечивается гальваническое разделение входных цепей, малая чувствительность к утечкам в переключающих реле (погрешность от этого фактора в прототипе доетигает 1,5%) и существенное (примерно - пятикратное) повышение быстродействия при коммутации удаленных источников давления (пневматических датчиков). В предложенной конфигурации с помощью Лтрвторителей 9 и 10 на питающем дросселе

8 автоматически поддерживается постоянный перепад давлений, благодаря этому обеспечивается высокая точность повторения коммутируемого давления (с погрешностью порядка 0,2-0,3%).

Формула изобретения Пневматический коммутатор, содержащий ступени переключающих реле, соединенных по пирамидальной схеме, причем управляющие камеры переключающих реле ступеней подключены к соответствующим группам адпесных входов коммутатора, о т- лмчающийся тем, что, с целью улучшения точности и повышения быстродействия, в

нем установлены одномеморанные элементы по числу входных каналов коммутатора, дроссель и повторитель со сдвигом, причем глухие камеры сопла одномембрзнных элементов связаны с соответствующими входными каналами коммутатора и входами переключающих реле первой ступени, их проточные камеры соединены с выходным каналом коммутатора и соплом повторителя со сдвигом, глухая камера которого непосредственно, а проточная - через дроссель подключена к каналу питания, выход переключающего реле последней ступени сообщен с атмосферой.

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации. Цель изобретения - улучшение метрологических и динамических характеристик - достигается за счет введения новых элементов и связей. Коммутатор содержит переключающие реле, одно- мембранные элементы по числу входных каналов, дроссель и повторитель со сдвигом. Глухие камеры и сопла одномембран- ных элементов связаны с соответствующими входными каналами и входами переключающих реле первой ступени, их проточные камеры соединены с выходным каналом коммутатора и соплом повторителя со сдвигом, глухая камера которого непосредственно, а проточная - через дроссель подключены к каналу питания, выход переключающего реле последней ступени сообщен с атмосферой. Такое решение позволяет существенно улучшить временные характеристики коммутатора (примерно в 3-5 раз), обеспечивая высокую точность повторения коммутируемого давления /с погрешностью менее 0,3%/. 1 ил.