Пневматический генератор Советский патент 1978 года по МПК F15C3/16 

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР

Изобрегение огносятся к пневмоавгомагике и может найти применение в частогн1 -импупьсныхсиетемах дозирования в качестве управгнпощего устройства.

Известны пневматические генерато нл, построенные на трехмембранных элементах сравнения m.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является пневматичекий генератор, содержащий ламинарный дроссель, трехмембранные элемент сравнения в реле, нормально открытое и нормально закрытое сопла- которого соединены соответственно с каналами верхнего и нижнего уровней давления,

проточные камеры трехмембранного реле соединены с минусовой камерой трехмемг бранного элемента сравнения, а управп юшая камера - с выходом данного элемента сравнения и выходом генератораННедостатком этих генераторов является нелинейная зависимость частоты от величины управляющего сигнала.

Цепью изобретения является повышение точности генератора.

Дсх;тщае ся это тем, что в генераторе установлены нормально закрытый киапан, пятимембранный элемент сравнениям я узел стабилизации перепада да& ления, причем проточная камера но| мально закрытого клапана соединена . с атмосферой, а управляющая - с .дом трехмембранного элемента сравнения прточные камеры пятимембранного элемента сравнения соединены между собой, вход узла стабилизации перехода давления соединен с управляющим входом генератора и одной из плюсовых камер пятимембранного элемента сравнения, а выход связан с минусовой камерой 1 пятимем бранного элемента сравнения и через ламинарный дроссель с другой плюсовой и одной из проточных камер данного элемента сравнения, сопло которого связано с : РПЮСОВОЙ камерой трехмех бранного эпемр.нта сравнения и соплом нормально OTKfXiiToro кпаоака. На чертеже предсгавпена схема устройства. Пневматический генератор состоит из грехмембранного эпемента сравнения 1, одна из плюсовых «камер которого соединена с соплом нормально закрытого клапана 2 и через соппо пятимембранно- го эпемента сравнения 3-е выходом ламинарного дросселя 4. Минусовая камера грехмембранного элемента соединена с проточными камерами эпемента грехмембранного реле 5, нормально закрытые и нормально открытые соппа которого соединены соответственно с каналами нижнего Рц и верхнего Р.„ уровней давления, а выход элемента 1-е управляющей камерой репе 5, управляющей камерой клапана 2 и выходов генератора, например, т|М1Ггером 6 со счетным входом. Управляющий вход Ру соединен с одной из {плюсовых камер пятимембранного элемента сравнения 3 и входом узла сгабипизации давления 7 (на дроссе ле 4), состоящего из дроссельного делителя 8, 9 и сумматора 1О. Выход узла 7 соединен с одной из минусовых камер эпеменга сравнения 3 и выходом ламинар ного дросселя 4. Выход дросселя соединен с одной из проточных камер и другой плюсовой камерой элемента сравнения 3. Генератор работает следующим образом. При подаче на элемент 1 управляющего сигнала с выхода Р на ламинарном дросселе 4 устанавливается перепад давпения ДР Ру. Воздух начинает поступать через дроссель 4 и камеру эпемента сравнения 3 в одну из камер эпемента сравнения 1. -Давление в каме ре начинает возрастать со скоростью, пропорциональной весовому расходу возду ха через дроссель. В этот момент выход ной сигнал элемента сравнения 1 Р, 0 а IB другую камеру этого элемента посту пает через нормально открытый контакт ссйппа реле 5 давление верхнего уровня Р Кейс только давление в плюсовой камере я эпэменга сравнения 1 достигает величины Р элемент 1 срабатывает, выход ной сигнал его становится Р. и при этом перебрасывает контакты сопел репе 5, открывает клапан 2 и перебрасььвает Tjsirrep 6. Б результате в минусовую камеру элемента 1 поступает давление нижнего уровня Р, а давление в попюсовой камере падает до величины Р(1, стравливаясь в атмосферу через соппо клапана 2. При достижении давлением в плюсовой камере эпемента 1 величины PU, элемент 1 устанавливается в преж-Иее погюже.нне (Pj О), в кшнусовую амеру элемента 1 подается давление п, клапан 2 закрывается и опять начиается заполнение плюсовой камеры пеменга 1 через дроссель 4 и сопло лемента 3. Триггер 6 со счетным входом, перерос которого происходит в моменты PJ 1, беспечивает полупериоды равной длительости выходного сигнала генератора. Время возрастания дав ;ения в плюсоой камере элемента 1 от величины Рц о Р связано с весовым расходом возуха уравнением . частота - уравнением 1 i Т (ТРвЛ) весовой расход воздуха через ламинарный дроссель, Р - газовая постоянная, Т - абсолютная температура воздуха,. V - объем одной из камер эпемента сравнения 1. Весовой расход через ламинарный может быть огоеделен по уравнению уазейля|cd P 128E/UT T де d - диаметр дросселя; Е - длина дросселя; /U - вязкость воздуха ДР - перепад давления на дросселе, 1 - среднее давление воздуха по длине дросселя. Среднее давление воздуха по дпнне росселя можно определит ь по уравневвю ,., и, 22 где давление перед дросселем, равное выходному давлению сумматорй 1О. Учитывая, что коэффициент дроссел1гного делителя 8, 9 Kg 1/2, адР давление перед дросселем 4 т РС-Р,, а среднее по длине дросселя 4 давление будет равно: йР .. PV йР Р.: (6) РЛ---Р. 2 2 2 Из уравнений 2,3 с учетом уравнения в следует ftd-Pn -uaeyHviP -p.

где К - коэффициент пропорционапьносги, Как спедуег из уравнения (7) частота выходного сигнапа пинейно связана с величиной управляющего сигнапа, а настройка генератора на требуемый диапазон может быть осуществлена изменением 5

В « РНТаким образом наличие узла стабилизации по дпине дроссепя давпения и соединение клмеры элемента сравнения 1 с выходом ламинарного дроссепя через Ю сопло пятимембранного элемента сравнения 3 (детектирующее соединение звеньев) обеспечивает постоянное среднее давление воздуха на дросселе и перепад, равный управляющему сигналу, что обуспав- 15 ливает линейную зависимость частоты от величины управляющего сигнапа,.

Формула из обре.тения

Пневматический генератор, содержащий ламинарный дроссель, трехмеыбранные эпемент сравнения и репе, нормально открытое и нормально закрытое сопла Ат реяо соединены соогвегсгвенно с какапами верхнего и нижнего уровней давления, проточные камеры трехмембранного репе соединены с минусовой камерой трехмек бранного элемента сравнения, а управляя)щая камера - с выходом данного эпемен.

га сравнения и выходом генератора, отличающийся тем, что, с цепкою повышения точности генератора, в ном установлены нормально закрытый кпапан, пятимембранный элемент сравнения и узеп стабилизации перепада давпения, причем проточная камера нормально закрытого кпапана соединена с атмосферой а управляющая - с выходом трехмембранного элемента сравнения, проточные камеры пятимембранного элемента сравнения соединены между собой, вход ; узпа стабилизации давления соединен с управляк шим входом генератора и одной из плюсовых камер пятимембранного элемента сравнения, а выход связан с минусовой камерой пятимембранного элемента сравнения и через ламинарный дроссель с другой плюсовой и одной из проточных камер данного элемента сравнения, сопло которого .связано с плюсовой камерой трехмембранного элемента сравнения и соплом нормально открытого клапана.

Источники информации, п|жнягые во внимание при экспертизе:

№ 341022, М. 06D 1/02,1970.

h--

JZ

h