Пневматический цифро-аналоговый преобразователь Советский патент 1979 года по МПК G06G5/00 

1

Изобретение относится к области 1пневмоавтоматики и может быть использовано, например, для связи вычислительных машин с пневматическими системами регулирования и управления .

Известен Электропневматический преобразователь типа КЭПП-2М 1, выполненный на основе повторителей со сдвигом, коииутируемых с помощью электропневмоклапанов таким образом, что выходное давление оказывается равным сумме сдвигов определенного количества последовательно включенных повторителей. При этом число повторителей равно числу разрядов электрического двоичного кода, а сдвиг на каждом повторителе настраивается в зависимости от веса разряда.

Однако такой преобразователь изза . последовательного соединения повторителей имеет значительную пограиность преобразования.

Известен тс1кже цифро-аналоговый электропневматический преобразователь 2, принцип действия которого основан на преобразовании двоичного электрического сигнала в прюпорциональную проводимость кодовых дросселей и измерении последней с помощью делителя. Делитель состоит из дросселя обратной связи и разрядного сопротивления, скла.дываемого из параллельно подсоединяемых к атмосфера с помощью электропневмоклапанов кодовых дросселей, проводимость которых настроена по двоичному закону. Делитель включен в обратную связь,

0 элемента сравнения, выполняющего роль решающего усилителя. Последний вьтолнен на основе трехме.мбранкого элемента сравнения и обеспечивает работу де.пителя в режиме постоянно5го давления на его выходе.

это давление благодаря тому, что коэффициент усиления усилителя К Ь 150 - 250 оказывается равньлм по0стоянному давлению Р на втором входе усилителя, устанавливаемому оСычно с помощью задатчика давления, причем значение РО должно быть таким, чтобы 0,2. кгс/см 2

5

При установке Р,, 0,2 кгс/см точность работы устройства снижается за счет погрешности задатчика. Установка РО « 1,0 кгс/см приводит к выходу за верхний предел нормального диапазона давлений (1,0 кгс/см) выходного сигнала преобразователя. Установка ,6 кгс/см также сопряжена со значительным увеличиением погрешности работы преобразова теля, обусловленный изменением пров симости дросселя обратной связи при изменении направления теч(ения газа. С целью повышения точности работы преобразователь,, содержащий элемент сравнения, плюсовая камера которого соединена с задатчиком опорного давления, а выход подключен не посредственно к выходному каналу устройства и через дроссель обратной связи ко входам кодовых дросселей, выходы которых через клапаны сообщены с атмосферой, дополнительно содержит дроссель сброса и усилитель давления. Выход преобразователя через дроссель сброса связан с атмосферой и непосредственно со входом усилителя давления, выход которого подключен к минусовой камере элемента сравнения. На чертеже представлена принципиальная пневматическая схема преоб разователя , Он содержит элемент сравнения 1 который выполняет функции решающего усилителя, разрядный делитель давления 2, усилитель давления 3 и дроссель сброса 4. Решающий усилитель выполнен на основе пи-регулятора, в качестве ко торого использован сумматор, охваченный единичной инерционной положительной обратной связью, образованной звеном дроссель R - объем V . Разрядный делитель давления 2 состоит из дросселя обратной связи Ед и кодовых дросселей R с контактами, на управляющие входы которых поступает двоичный электрический си нал. В качестве усилителя давления 3 использован мембранный усилитель выполненный, например, на трехмембранном элементе сравнения с дросс лем для ограничения. расхода питающего воздуха. Коэффициент усиления такого усилителя К F/f «8, где F/f - отношение площадей большой и малой мембран элемента. В процессеработы непрерывно из меняется состояние управляющих сиг налов на входах контактов, что при водит К изменению количества и про водимости (веса) сообщаемых с атмо ферой кодовых дросселей и, следова тельно, к соответствующему изменению суммарного расхода газа с выхо делителя через кодовые дроссели в атмосферу. Согласно принципу дейст вия делителя, этот расход должен быть уравновешен расходом газа, по ступающего с выхода решающего усил теля через дроссель обратной связи Поскольку в качестве решающего уси лителя использован ПИ- егулятор, динственное положение равновесия оторого достигается при равенстве авлений на .его входах, т.е. при РЗ у const, то формирование равновешивающего расхода происхоит в условиях постоянного давления а дросселем обратной связи. Записав выражения для расходов ерез дроссель обратной связи и коовые дроссели делителя с учетом помянутых выше равенств ,,К-Ро олучим уравнение работы преобразоваеля -vAie-o-K-t)где ос , , ot - проводимости дросселя обратной связи, кодовых дросселей и дросселя сбросаГ С помощью дросселя 4 производят настройку нуля преобразователя РО 0,2 кгс/см Поскольку к а 8, то можно снизить выходное давление Ра делителя до 0,1 к ГС/см при Р 0,8 кгс/см. Благодаря этому устройство может работать без изменения направления течения газа через дроссель обратной связи, что повышает точность и упрощает процесс подбора кодовых дросселей за счет уменьшения входного давления. Таким образом, использование новых элементов - усилителя давления и дросселя.сброса - и выполнение решающего усилителя на основе ПИ-регулятора позволяет существенно уменьшить погрешность. В результате повышается точность работы преобразователя и упрощаются условия его настройки . Погрешность отработки выходного давления не превышает 1 % при количестве разрядных дросселей.4,7 и 8. - Планируется использование изобретения в блоке 2-г.о уровня задания давление Б23Д.. I автоматизированной систе ил исследований АСИ-СИГМА, Экономический эффект изобретения заключается в повьлпении точности работы. Формула, изобретения Пневматический цифро-аналоговый преобразователь, содержащий элемент сравнения, п.7шсовая камера которого соединена с задатчиком опорного давления, а выход подк.лючен непосредственно к выходному каналу устройства и через дроссель обратной связи ко входам кодовых дросселей, выходы которых через клапаны сообщены с атмосферой,- отличающийся тем, что, с целью повышения точности его работы, в нем установлены дроссель сброса и усилитель давления, причем выход преобразователя через рроссель сброса связан с атмосферой

и непосредственно со входом усилителя давления, выход которого подключен к минусовой KciMepe элемента сравнения.

Источники ижформации, принятые во внимание при экспертизе

1.Регулятор П 25 Инструкция по эксплуатации М, Тизприбор, 1971.

2.Сб. Пневмо- и гидроадтома, М., Наука , 1964,

тика

с. 110-111.