Генератор пневматических импульсов Советский патент 1976 года по МПК G06D7/00 

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено в системах .пневмоавтоматики.

Известен генератор пнезматичеоки.х импульсов, содержап ий узел задания лер.иода колебаний и узел задания длительности импульсов, состоящий из пневматического инерционного звена и клапа«а. Известный генератор имеет поиижеиную точность. Это объясняется тем, что параметры энергоносителя (газа) существенно зависят от температуры. Хроме того, газ содержит частицы масла, влаги и твердых примесей, что Обуславливает нестабильность дросселирующих сопротивлений во времени. Совокупность этих .причин не позволяет строить генераторы колебаний с погрешностью меньшей ±1% на ГС.

Предложенный генератор отличается тем, что, с целью расширения области применения, в нем в узле задания длительности импульсов установлен триггер, а узел задания периода колебаний содержит пневмоэлектрический и электропневматический преобразователи с пьезокерамическими элементами, два диода, переменный резистор и пнев.матический усилитель, причем первый диод соединен с выходом пневмоэлектрического и входом электрон.невматического преобразователей, к которым параллельно подключены второй диод и леременлый резистор, выход электропневматического преобразователя через пневматический усилитель соединен с пневмоэлектрическим преобразователем и с одним входом триггера узла задания длительности импульсов, другой вход которого соединен с выходом инерционного звена и со входом клапана, выход триггера подключен к выходному каналу, входу инерционного звена и к управляющей камере клапана, выход которого соединен с атмосферой. Это позволяет понизить погрешность пневматических генераторов в результате того, что в них пневматическое инерционное звено заменено электрическим. Функции инерционного звена, обуславливаюн1его частоту колебаний генератора, выполняет РС-цепочка, составленная из переменного резистора и емкости пьезокерамического элемента, электроп.невматического прео.бразователя. Пастройка длительности импульсов осуществляется с помощью изменения постоянной времени пневматического инерционного звена.

На чертеже приведена схема предложенного генератора.

Он содержит пневмоэлектрический преобразователь 1 с пьезокерамическим элементом 2 и электроплевматический преобразователь, состоящий из пьезокерамического элемента 3 и узла сопло-заслонка 4, подключенного к каналу питания 5. Элементы 2 и 3 соединены через цепочку, состоящую из резистора 6 и

диодов 7 и 8. Выход узла 4 подключен к пневматическому усилителю 9. Выход усилителя 9 соединен со входом узла задания длительности имлульсов и через ключ 10 - с преобразователем 1. Указанные узлы и элементы образуют узел зададия периода колебаний.

Узел задания длительности импульсов состоит из триггера 11, один вход которого соединен с усилителем 9, а другой - со входом клалана 12 и с выходом инерционного звена, образоваиного дросселем 13 и емкостью 14.

Выход триггера И подключен ко входу инерционного звена и к управляющей камере клапана 12.

Допустим, что в исходноМ положении напряжение на клеммах преобразователя 1 равно нулю, пьезокерамический элемент 2 занимает нейтральное положение, выходное давление Р усилителя 9 соответствует значению условной единицы и ключ 10 разомкнут. Запуск генератора осуш,ествляется замыканием ключа 10. При этом давление Р деформирует пьезокерамический элемент 2 и -на его выходных клеммах возникает напряжение U. Это напряжение вызывает перемещение пьезокерамИЧеского элемента 3. Изменение зазора между соплом узла 4 и льезокерамическим элементом 3 вызывает увеличение давления на выходе узла 4 и, как следствие, в выходном канале усилителя 9 возникает нулевое давление, которое обеспечивает деформацию пьезокерамического элемента 2. Эта деформация вызывает заряд противоположного знака на клеммах преобразователя 1. Емкость пьезо,керамического элемента 3 разряжается через резистор 6, уменьшая величину напряжения, и, как следствие, величину деформации элемента 3. При зазоре, соответствующем срабатыванию пневматического усилителя 9, на его выходе возникает условная «единица, далее процесс осуществляется, как изложено выше.

Длительность периода колебаний Г, а следовательно, и частота определяется только значениями емкости элемента 3 и сопротивлением резистора 6.

Преобразование импульса на выходе усилителя 9 в прямоугольный с заданной длительностью /„ осуществляется с помощью триггера 11.

На включающий вход триггера 11 поступает сигнал от усилителя 9, а на его сбрасывающий вход через пневматическое инерционное звено, образованное дросселем 13 и емкостью 14, - сигнал РВЫХ.Длительность импульса и определяется величиной емкости 14 и сопротивлением дросселя 13. При настройке длительности импульса следует соблюдать неравенство . Клапан 12, связанный с емкостью 14 и выходным каналом триггера 11, служит для быстрого опорожнения емкости 14, после срабатывания триггера 11.

Формула изобретения

Генератор пневматических импульсов, содержащий узел задания периода колебаний и узел задания длительности импульсов, состоящий из пневматического инер1ционного .звена и клапана, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, в узле задания длительности импульсов установлен триггер, а узел задания периода колебаний содержит пневматический и электропневматический преобразователи с пьезокерамическими

элементами, два диода, переменный резистор и пневматический усилитель, причем первый диод соединен с выходом пневмоэлектрического и входом электропневматичеокого преобразователей, к которым параллельно подключены второй диод и переменный резистор, выход электропневматичеокого преобразователя через пневматический усилитель соединен с пневмоэлектричеоким преобразователем и с одним входом триггера узла задания длительности импульсов, другой вход которого соединен с выходом инерционного звена и со входом клапана, выход триггера подключен к выходному каналу, входу инерционного звена и к управляющей камере кл-апана, выход которого соединен с атмосферой.

Т; 2

/Jx

7 .

-tT

t:3

p

V

p