УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПОМИНАНИЯ АНАЛОГОВЫХ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Советский патент 1973 года по МПК G11C25/00 

1

Изобретение может быть иопользоваио в технике пяевматически.х измерений, ири построении пневматических экстремальных регуляторов и для друпих технических приложений, когда необходимо запомнить мгновенные значения непрерывно изменяющегося .во времени давления воздуха или газа, а также максимальное и минимальное его значения.

Устройства для запоминания текущих значений аналогового лневматичеокого сигнала, максимального и минималыного давлений газа, построенные ла гаринципе порогового преобразования, известны. В этих устройствах для выполнения различных функций использованы существенно различные устройства, каждое из которых содержит большое количество струйных элементов.

Кроме того, они имеют достаточную точность и малое время запоминания сигналов.

Предлагаемое устройство для запоминания аналоговых пневматических сигналов, содержащее управляющий клапае, вход которого через функциональный преобразователь соединен с входным каналом устройства, управляющий вход связан с каналом подачи тактовых имиульсов, и подключенную IK выходу Клапана следящую систему, выход которой соединен с выходным каналом устройства, отличается тем, что в нем управляющий клапан выполнен в виде гидравлического струйного элемента, а

следящая система выполнена в виде барботажного регулятора давления, причем первый каиал управления гидравлического струйного элемента связан с выходом функционального

преобразователя, второй канал управления соединен с выходом барботажното регулятора, канал питания струйного элемента соединен с каналом подачи тактовых импульсов, один из его выходных каналов соединен с полостью

барботажного регулятора, с которой также соединен канал стирания запомненного сигнала, а в линии второго выходного канала установлен эжектор, вход которого соединен через запорный вентиль с линией слива барботажного регулятора.

Такое выполнение устройства позволяет улучшить его характеристики, повысить точность и увеличить время запоминания сигналов.

Схема предлагаемого устройства показана на чертеже.

Барботажный регулятор давления содержит камеру с барботажной трубкой 2 и бак 3 с жидкостью, в который оггущена трубка 2. Камера / имеет канал 4 питания. Струйный гидравлический релейный элемент дифференциального типа имеет канал 5 питания, первый канал 6 управления, второй канал 7 управления, первый выходной канал 8 и второй выходной канал 9, соединенный со сливом. В канале 9 yctaнoвлeн эжектор 10, соединенный через вентиль // с отверстием 12 в донной области бака 3. Канал управления 6 соедилон через функциональный преобразователь с входным каналом устройства. Давление в камере / является выходным и измеряется маиометром, соединенным с камерой (не показан), или определяется по параметрам течения в струе, вытекающей из камеры 1 через сопло 13.

Функциональный -преобразователь выполнен в виде струйного элемента с входными каналами 14 vi 15 -я выходным каналом, соединенным с тервым каналом -6 управления струйного гидравлического элемента. Переливная трубка 16 сообщена с баком 3 барботажного регулятора давления; соединенный с 6aiKOM 3 элемент управления, служащий для стирания запомненного сигнала, состоит из сопла 17 и приемного Канала 18, сообщенного с баком.

Устройство может работать в следующих режимах: в режиме запоми ания текущего значения непрерывно изменяющегося давления газа, в режиме запоминания максимального значения давления и в режиме запоминания минимального значения давления.

В первом из этих режимов устройство работает следующи.м Образом. К 1каналу € исходное давление газа передается «з входного канала устройства (не показан) через канал 14 и выходной канал функционального преобразователя; к каналу 15 при работе в данном режиме давление не поступает.

Устройство включается в работу подачей тактового Емпульса, т. е. подводом жидкости в канал питания 5 струйного гидравлического элемента.

В процессе работы устройства в камере /, с которой соединен канал 7, непрерывно отслеживается то же давление газа, что и в канале 6, Которое пропорционально входному давлению. Если давление газа в канале 6 превышает давление в канале 7 и соответственно в камере /, то жидкость натравляется в первый выходной канал 8 -и поступает в бак 3, причем в нем повышается уровень жидкости; соответ1ственно увеличивается давление в камере / н в канале 7 до тех пор, пока оно не становится равным давлению газа в канале 6. Если, наоборот, давление в камере /ив канале 7 превышает давление газа в канале 6, то поток жидкости в струйном гидравлическом элементе направляется во второй выходной канал 9.

В этом режиме работы устройства вентиль 11 открыт. При течении жидкости по каналу 9 благодаря работе эжектора 10 происходит ее отсасывание через сливное отверстие 12 из бака 3. Понижение уровня жидкости в баке 3 вызывает уменьшение давления в камере /, пока оно снова не станоВИтся равным входному давлению. Таким образом, в камере 1 непрерывно поддерживается то же давление газа, что и в канале 6, как бы (последнее не изменялось во времени. Запоминание текущего

значения этого давления в заданный .момент времени осуществляется прекращением подачи жидкости к струйному гидравлическо.му элементу по каналу 5. После этого уровень жидкости в баке 3 остается неизменным и сохраняется (запоминается) соответственно давление газа в камере /. То, что канал 7 после прекращения лодачи жидкости по каналу 5 сообщен с атмосферой, не оказывает практичеокого влияния на давление в камере /, так как канал 7 задросселирован и его Сопротивление значительно больше сопротивления трубки 2.

Тарировка устройства при работе его в режиме запоминания текущих величин давления

производится по значениям выходных давлений, соответствующим заданным значениям входных давлений, определяемым после отключения подачи жидкости по каналу 5. При работе устройства в рассматриваемом режиме

на входе в сопло 17 не создается давления, верхняя часть бака 3 все время сообщена через отверстие канала 18 с окружающей средой, и уровень жидкОСти в трубке 16 все время такой же, как и в баке 3.

При работе устройства в режиме запоминания максимального значения давления вентиль 11 закрыт, вследствие чего оказывается отключенным эжектор 10, жидкость все время подводится к каналу питания 5 струйного гидравлического элемента, а верхняя часть бака 3 сообщена свободно с атмосферой через канал 18 за исключением тех моментов времени, когда кратковременным соадаоЕием давления воздуха перед соплом 17 элемента управления запомненный сигнал стирается.

В режиме запоминания максимального давления устройство работает следующим образом.

Входное давление в функциональном преобразователе подводится к каналу 14, создается пропорциональное ему давление воздуха в канале 6, к каналу 15 при этом воздух не подводится. С увеличением входного давления и соответственно давления в канале 6 по каналу 8 жидкость поступает в бак 3, повышаются уровень жидкости и давление газа в камере У и в канале 7; это последнее давление все время равно давлению газа в канале 6. Когда после

прохождения точки максимума хара1ктеристики изменения во времени входного давления последнее начинает уменьшаться, давление газа в канале в становится меньшим давления в камере /ив канале 7. Поток жид кости под

действием разности давлений между каналами 6 vi 7 переключается в струйном гидравлическом элементе в Сливной канал 10. В камере / после этого сохраняется (запоминается) давление, Соответствующее максимальному зна

чению входного давления. Если характеристи ка изменения входного давления для заданного интервала времени имеет несколько экстремумов, то к конщу интервала в камере / запоминается давление, отвечающее наибольщему из максимумов характеристики.

Для стирания запомненного Сигнала и пояготовки к запоминанию ма1ксимальн0го значения давления в следующий интервал времени к соплу 17 лодается короткий импульс давления газа и создается давление в баке 3, под действием которого жидкость из бака вытесняется через Переливную трубку /б на слив. В баке 3 ПрИ этом устанавливается минимальный уровень жидкости.

При работе устройства в режиме запо7 1инания минимального за -процесс давления в фунюцианальном преобразователе к каналу 14 подводится газ с постоянным давлением питания, а в.ходное давленле, минимальное значение которого запоминается, Подводится к 1каналу 15. Уменьшению этого давления соответствует увеличение давления в выходн-ом «анале функционального преобразователя, соединенном с каналом 6. В остальном устройство работает так же, как .в процессе запомина ия максимального давления. При этом запоминается самое минимальное за процесс значение входного давления.

Для градуировки шкалы давлений в камере / по заданным значениям максимума или минимума .входного давления достаточно, чтобы между НИми имелось однозначное соответствие. Последнее обеспечивается работой функционального преобразователя и других элементов схемы.

6

Предмет изобретения

Устройство для запоминания аналоговых пневматических сигналов, содержащее управляющий клапан, одкн из входов .которого связан с -каналом подачи тактовых импульсов, функциональный преобразователь, соединенный с .входным каналом устройства, и под1:люченную к выХОду «лапана следящую систему, выход которой соединен с выходным каналом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства и увеличения времени запоминания сигналов, управляющий клапан выполнен В виде гидравличеокого струйного элемента, а следящая сИСтема - в виде барботал-шсго регулятора давления, причем первый .канал управления гидравлического струйного элеме нта связан с выходом функционального преобразователя, .второй

канал управления соединен с выходом барботажного регулятора, канал питания струйного элемента соединен с каналом подачи тактовых импульсов, один из его выходных каналов соединен с полостью ба.рботажного .регулятора, с

которой соединен канал стирания, а в линии второго выходного канала установлен эжектор, вход которого соединен через запорный вентиль с линией слива барботажного регулятора.