Пневматический преобразователь линейного перемещения Советский патент 1976 года по МПК G01P13/00 G06G5/00 G01B13/02 

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛБ

ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ 12

атмосферное давление Р О кгс/см при условии, что Р const, подводимое к соплу клапана 8 от расходного источника давлепия, больше Р.

При поступлении от генератора / импульса давления в управляющие камеры клапанов 8, 10, 11, 14 и 15 открывается сопло клапана 5 и закрывается сопло клапана 14, в полости УЗ пневмоцилиндра формируется давление / const, открывается сопло клапана 15 и закрывается сопло клапана 10, в полости У пневмоцилиндра сохраняется давление Р 0; открывается сопло клапана // и на выходе повторителя 12 формируется давление РВЬГХ РПри появлении на выходе генератора / имнульса Я/ О закрываются сопла клапанов 8, 11 и 15 и открываются сопла клапанов 10 и 14. При этом воздух из полости Vz пневмоцилиндра проходит в полость Vi и емкость 9. Установившееся давление во всех емкостях Р, с учетом приращения У и емкости 9, будет меньше давления Р const.

При появлении следуюш;его импульса генератора 1 это установившееся давление Р при закрытии сопла клапана 10 запоминается в емкости 9 и через открытое сонло клапана // поступает на вход повторителя 12.

При этом давление РВЫХ соответствует давлению Р. Одновременно через сопло клапана 8 в полости Vz снова устанавливается давление Р const, а полость V соединяется с атмосферой через сонло клапана 15.

При появлении импульса генератора Р( 0 полости 1/1, 1/2 и емкость 9 снова соединяютея между собой, и если соотношение и l/i изменилось за время, прошедшее от поступления предыдущего импульса генератора / 0 то установившееся давление в полостях 2 и V и емкости 9 также изменится, и при последующем импульсе генератора Р/ 1 сформируется на выходе повторителя 12.

Таким образом, за каждый такт генератора 7 Рг 1 и Р; О на выходе повторителя 12 формируется неизменное давление РВЫХ при постоянстве объемов полостей У и 1/2 и переменное, если соотношение этих объемов изменяется. Причем при перемещении поршня 6 влево давление убывает до значений Р вых О в крайнем положении поршня, а при перемещении поршня 6 вправо давление РВЫХ возрастает до РВЫХ Р const в крайнем правом ноложении поршня.

Закон изменения выходного давления определяется из уравнения состояния газа Р - У GRT или Р У const. Для данного случая

ЯсОП51-У. ЯвЬ,х( + 1)-Й,

откуда

Р const 2

вых - -

(У, + V,). k,

где ki - коэффициент меньше «1, зависящий от величины эталонной емкости 9.

Поскольку выражение (У2 + УО ki const kz, то уравнение для определения величины выходного сигнала будет иметь вид:

const y-i

Р -

вых

Как видно из приведенной формулы, величина выходного сигнала имеет линейную

зависимость от изменения величины полости У2 пневмоцилиндра. В преобразователе поршень выполнен с двусторонним штоком одного диаметра для обеспечения постоянства выражения Vz + V const.

Величина линейных перемещений штока 7 и поршня 6 определяется длиной пневмоцилиндра 5.

Формула изобретения

Пневматический преобразователь линейного перемещения, содержащий генератор, переменную емкость, подключенную через первый нормально разомкнутый клапан к источнику давления, эталонную емкость, соединенную через первый нормально замкнутый клапан с переменной емкостью и через второй нормально разомкнутый клапан с индикатором, а управляющие входы клапанов связаны с выходом генератора, отличающийся тем, что, с целью увеличения линейности характеристики преобразователя, в нем установлены третий нормально разомкнутый и второй нормально замкнутый клапаны, а переменная емкость выполнена в виде первой полости пневмоцилиндра, поршень которого снабжен сквозным штоком, подключенным к входному каналу; вторая полость пневмоцилиндра соединена с выходом второго нормально замкнутого клапана, установленного на выходе первой полости пневмоцилиндра, со входом первого нормально замкнутого клапана и со входом третьего нормально разомкнутого клапана, выход которого соединен с атмосферой.

i1

(