ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1971 года по МПК G06G5/00 

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к пневматическим преобразователям информации.

Известен преобразователь аналогового пневматического сигнала в длительность импульса, содержащий источник постоянного расхода и нуль-орган. Принцип действия этого преобразователя основан на сравнении входного сигнала с линейно изменяющимся сигналом развертки. Однако его точность лимитируется погрешностью нуль-органа, зависящей от уровня сравниваемых сигналов.

Предлагаемый пневматический преобразователь содержит генератор тактовых импульсов, нуль-орган, источник постоянного расхода, выполненный на пульсирующей емкости, управляющая камера которой подключена через контакты к источникам питания и давления нулевого уровня и приемный объем, соединенный через контакт с линией входного давления и непосредственно с рабочей камерой пульсирующей емкости, и отличается тем, что к рабочей камере пульсирующей емкости подключен дроссель, второй вход которого соединен через контакт с атмосферой. Кроме того в линию, соединяющую приемный объем с рабочей камерой пульсирующей емкости, введен контакт, управляющая цепь которого соединена через элемент задерл ки с выходом генератора.

Принцип действия предлагаемого преобразователя основан на преобразованип входного аналогового сигнала в весовой заряд, который затем с постоянной скоростью изменяется до нуля. Время изменения заряда от начального уровня до нуля является параметром преобразователя.

Па фиг. 1 изображена принципиальная схема преобразователя, на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

Предлагаемый преобразователь содержит приемный объем /, пульсирующую емкость 2, дроссель 3, нуль-орган (сигнал-реле) 4, генератор тактовых импульсов 5, нормальнозамкнутые (ПЗ) контакты ь 2, з и нормально-разомкнутые (HP) контакты /С и К2Управляющая камера пульсирующей емкости подключена через контакты Al и Ki к источникам питания и давления нулевого уровня PQ. Рабочая камера емкости 2 соединена через дроссель 3 и контакт Kz с атмосферой, а также с объемом / и прямым вхоДОЛ1 нуль-органа 4, второй - инверсный вход которого соединен с источником нулевого уровня РО. Питание к нуль-органу 4 подводится через контакт К.З- Объем 1 через контакт KZ подключается к линии входного сигнала РВХ. Управляющие цепи контактов К, 2, Кз, Ki, KZ соединены с выходом генератоpa 5, формирующего импульсы управления Pt- Выход нуль-оргап 4 является выходом устройства. Преобразователь работает следующим образом. В исходном положении (Р( 1) вялая мембрана емкости 2 занимает крайнее нижнее ноложение, объем 1 (-l/i) и балластный объем Кб (объем входной камеры нуль-органа и объем соединительных линий) заполняются воздухом из входной линии и в замкнутой системе объемов аккумулируется весовой заряд воздуха G. G вх (1 + у} R где - абсолютное давлениг; R - газовая ностоянпая; В - абсолютная температура. Муль-орган отсоединен от источника питания (обесточен) и на выходе устройства существует дискретный cпгliaл «логический нуль. 11ри исчезновении тактового импульса (Р - Щ управляющая камера емкости 2 соедиияется с источииком нулевого уровня, объем / отсекается от линии входного сигиала, вялая мембрана емкости 2 начинает прогибаться до тех нор, нока з системе объем У- балластный объем Vo - рабочая камера емкости 2 не установится давление РОКоличество газа, которое .перейдет нри этом в рабочую камеру емкости 2, равио G. (PEx-/o)V,-.bKo// 0, где Рб - избыточное давление. Так как нри контакт Ks нроводит, начинается истечение воздуха на системы объединенных объемов 1 и 2 в атмосферу с постоянным расходом g aPo, где а - нроводимость дросселя 3. Нуль-орга построен таким образом, что нри равенстве входных сигналов на его выходе существует сигнал «логическая единица. Как только весь воздух из рабочей камеры емкости 2 будет вытеснен в атмосферу, давление РО в снстеме объединенных объемов начнет уменьшаться. Этот момент времени индицируется нуль-органом, выходной дискретный сигнал которого нринимает значение «логический нуль. Длительность и.мнульса - /и оиределяется из условия t - Рвх РЧ У + VG РВК - РО ва РО Vi + Vf, где 1 -i--- параметр, имеющий смысл КвУ. ПОСТОЯННОЙ времени. Таким образом, длительность выходного импульса /„ прямоиронорциональна величине входного сигнала. Поскольку один из входов нуль-органа застабнлизирован, то в одной точке нуль-орган может быть настроен точно, что обеспечивает высокие метрологические характеристики предлагаемого устройства. Пелесообразно в линию, соединяющую рабочую камеру пульсирующей емкости 2, и объем, ввести ПР контакт /d, унравление которым осуществляется с некоторой задержкой Р( относительно тактового импульса. При этом уменьшение давления Рд, индицируемое нульоргаиом, нроисходит с малой ностояиной вреVc (вместо + Ve/RQa, для мен и Т первого случая). Это позволяет использовать простой нульорган (класса 3-5%) без ухудщения метрологических характеристик. Предмет изобретения 1.Пневматический преобразователь, содержащий генератор тактовых импульсов, нульорган, источник постоянного расхода, выполненный на пульсирующей емкости, управляющая камера которой подключена через первый и второй контакты к источника.м питания и давления нулевого уровня, и приемный объем, соединенный через третий контакт с линией входного давления и непосредственно с рабочей камерой пульсирующей емкости, отличающийся тем, что, с целью улучгпения точиости нреобразования, к рабочей камере пульсирующей емкости подключен дроссель, второй вход которого соединен через четвертый контакт с атмосферой. 2.Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, в линию, соединяющую приемный объе.м с рабочей камерой пульсирующей емкости, введен дополиительный контакт, унравляющая цепь которого соединена через элемент задержки с выходом генератора.