Пневмоэлектрический преобразователь Советский патент 1977 года по МПК F15C3/04 F15B5/00 

бильная мембрана может скачкообразно занимать одно из двух устойчивых положений. При этом она, ирогибаясь, имеет «кольцо иерегиба. Катушки индуктивности 10 закреплены на наружной части подвижного периферийного участка бистабильной мембраны 4 относительно «кольца перегиба.

Устройство работает следующим образом. При подаче сжатого воздуха в полость 6 по каналу питания 1 через регулируемый дроссель 2 в ней повып1ается давление, так как сопло 13 закрыто заслонкой 8 постоянного магнита 7. При определенном давлении бистабильная мембрана 4 вместе с постоянным магнитом 7 скачкообразно перейдет в другое устойчивое положение, опираясь теперь уже на противоположные торпы цилиндрической проточки 3 своим подвижным периферийным участком. Постоянный магнит 7, поднимаясь вверх, откроет сопло 13 и закроет сопло 14, а катушки индуктивности 10 скачкообразно опустятся. В катушках индуктивности 10 наведется э. д. с. одной полярности. При этом в полости 5 давление повысится и при определенном его значении бистабильная мембрана 4 вместе с постоянным магнитом 7 скачкообразно опустится, открывая сопло 14 и закрывая сопло 13, а катушки индуктивности 10 скачкообразно поднимутся, и в них наведется э. д. с. противоположной полярности. Давление в полости 5 резко падает, так как она соединяется с атмосферой, а в полости 6 давление повышается. Этот цикл будет повторяться до тех пор, пока поступает питание по каналу 1. При этом относительная скорость перемещения катушек Индуктивности 10 и постоянного магнита 7 равна сумме абсолютных скоростей перемещения катушек индуктивности 10 и постоянного магнита 7. Это достигается за счет того, что во время работы катушки индуктивности 10 и постоянный магнит 7 перемешаются в противоположные стороны. За счет этого в катушках индуктивности 10 будет наводиться э. д. с. большей амплитуды.

При подаче на вход пневмоэлектропреобразователя постоянного пневматического сигнала с его выхода будет сниматься последовательность разнополярных электрических импульсов постоянной частоты.

Таким образом конструктивное выполнение предложенного пневмоэлектропреобразователя позволяет увеличить коэффициент усиления устройства, т. е. увеличить по сравнению с прототипом мощность выходного сигнала.

Пневматический счетный триггер, построенный на базе предложенного пневмоэлектропреобразователя, содержит корпус, состоящий из секции, которые образуют три камеры 16, 17, 18. В цилиндрической проточке средней камеры 17 установлена бистабильная мембрана 19, выполненная из упругого материала, которая соединена с коммутирующим элементом 20, выполненным в виде постоянного магнита и являющегося сердечником двух катуnjcK индуктивности 21, установлеппых в то)ца.х средней камеры 17.

По паружно.му диаметру блстабильпая мембрана 19 опирается на один из торцов цилинд рической проточки и поджимает коммутирующий элемент 20 к одному из сопел 22, 23. В боковой поверхности цилиндрической проточки выполнен входной канал 24.

Камеры, образованные бистабильной мемб раной и корпусом через дроссели 25, 26 соответственно соединены с атмосферой. Выходы крайних камер 16 и 18 соединены между собой и с выходным каналом 27 триггера.

Триггер работает следующим образом. При отсутствии входного сигнала бистабильная мембрана 19 поджимает коммутирующий элемент 20 к одному из сопел, например к соплу, соединенному с источником сжатого воздуха. При этом выходной канал триггера соединен с атмосферой, и на выходе устройства давление равно нулю.

При поступлении на вход 24 импульса давления бистабильная мембрана 19 вместе с коммутирующим элементом 20 скачкообразно переходит в нижнее положение, закрывая атмосферное сопло. Выходной канал триггера соединяется с источником сжатого воздуха. Бистабильная мембрана 19 по наружному диаметру будет опираться на противоположный торец цилиндрической проточки. Перемещение коммутирующего элемента, являющегося сердечником двух катушек индуктивности 21, соединенных последовательно, наводит в них э.д. с. одной полярности.

Выход триггера будет соединен с источником сжатого воздуха до поступления на вход 24 следующего импульса давления. При этом бистабильная мембрана 19 вместе с комм}тирующим элементом 20 скачкообразно переместится в верхнее положение, открывая атмосферное сопло 22 и закрывая сопло 23, соединенное с источником сжатого воздуха. Одновременно в катушках индуктивности 21 будет - наводиться э.д. с. противоположной полярности, а выходной канал триггера соединяется с атмосферой.

Чтобы компенсировать возможные утечки воздуха через технологические зазоры между Q коммутирующим элементом 20 и катущками индуктивности 21, камеры, образованные бистабильной мембраной 19 и корпусом, сообщены с атмосферой через дроссели 25 и 26.

Предложенный пневматический счетный g триггер позволяет увеличить нагрузочную способность и расщирить функциональные возможности устройства, так как по наведенной э.д. с. в катушках индуктивности 21, соединенных последовательно, можно судить о коQ личестве пневматических импульсов, поступающих на вход 24 триггера.

Формула изобретения

Пневмоэлектрический преобразователь, содержащий корпус с бистабильной мембраной.

образующей две полости, в каждой из которых установлены сопла, соединенные с атмосферой, регулируемый дроссель, вход которого соединен с каналом питания, и последовательно соединенные катушки индуктивности, внутри которых размещен постоянный магнит, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента усиления, в корпусе выполнена проточка, соединенная с выходом регзлируемого дросселя, в проточке расположен подвижный периферийный участок бистабильной мембраны, с которой связан постоянный магнит, на торцах которого расположены заслонки сопел, а катушки индуктивности расположены на каркасе, niapnnpno соединенном с мембраной.

Источники информации, нринятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США Ло 3539840, Кл. 310-2, 1972.

2.Balmer Tom. Pneumatie wheatstone bridge measures and sensees without contact «Des. News, 1971 г., 26, ° 2Q.

3.Авторское свидетельство СССР К° 220770, М. Кл.- С 08С 1968 (прототип).

5 //

2

и