Пневматический адаптивный фильтр Советский патент 1980 года по МПК G06G5/00 G05B13/00 

, Изобретение относится к приборостроению, а именно к аналоговым пнев матическим сглаживающим устройствам, i Известны самонастраивающиеся нелинейные фильтры, содержащие блок обратного предварения с сигнализатором предельньах значений на входе . И и 2. Недостатком известных устройств является низкая точность фильтрации полезных сигналов при изменениях уровня помехи. В предложенном адаптивном фильтре содержёицем блок обратного предйарени и сигнализатор предельных значений, выход которого соединен с управляющи входом блока обратного предварения, с целью повышения точности фильтрации, установлены дроссель, емкость и интегратор, причем один из входов сигнализатора предельных значений со динен с выходом интегратора, а его выход через дроссель и емкость соеди нен с входом интегратора. На чертеже приведена схема адапти ного фильтра. Фильтр содержит блок 1 обратного предварения,. сигнсшизатор 2 предельных значений, состоящий из элементов J-4 сравнения, дроссель 5, емкость 6 и интегратор 7. Вход блока обратнбгЬ гТредварения 1 соединен с входным каналом Рд фильтра и первым входом сигнализатора 2. Второй вход сигнализатора соединен с йыходным каналом Pftbiji. фильтра и выходом блока 1 обратного предварения. Управляющий вход блока 1 подключен к выходу сигнализатора и через дроссель 5 и емкость 6 - к входу интегратора 7, а выход интегратора 1 , подключен к третьему входу сигнализа:гора. В камеры подпора интегратора 7 и сигнализатора 2 подаются соответственно первое Рд и второе Р опорные давления. Адаптивныйфильтр работает следующим образом. При постоянном входном полезном сигнале пока уровень помехи райен зоне нечувствительности сигнализатора 2 предельных значений выход сигнализатора имеет значение О (атмосфера), которое поступает на управляющий вход блока обратного предварения и устанавливает в нем большую постоянную времени. Вследствие этого блок 1 отфильтровывает помеху, которая определяется с помощью сигнализатора как модуль разности входа и выхода блока обратного предварения Рб -Р8Ь1Л Ь

При подаче скачком полезного сигнала появится рассогласование jPe Рвы-)1( превышающее зону нечувстви- , гельности сигнализатора, на выходе сигнализатора формируется сигнал 1 (давление питания), который,поступая на управляющий вход блока обратного предварения, скачком устанавливает в нем малую постоянную времени. В результате скачок полезного сигнала пройдет на выход блока 1, величина расёогласования {Рц Bbijtl снова будет соответствовать ширине зоны нечувствительности сигнализатора,выход которого примет значение О и в блоке обратного предварения установит большую постоянную времени, вследствие чего блок 1 будет вновь отфильтровывать помеху.-В случае изменения полезного сигнала с большой скоростью, при которой,он не фильтруется блоком обратного предварения из-за большой постоянной времени сигнал на выходе сигнализатора переключается с частотой, равной частоте колёбанйй помехи, в блоке 1 с такой же частотой будет переключаться значение его пос гоянной времени и в результате полезный сигнал на выходе фильтра будет отрабатываться почти без искажения (чем выше частота колебаний помехи, тем меньше искажается полезный сигнал на выходе).

С помощью самонастройки, состоящей из дросселя 5, емкости б и интегратора 7, автоматически подЦерживаетсй; |)аё%йЬ бо зоны нечувствительности сигнализ.атора уровню помехи.

Если ширина зоны нечувствительности меньше уровня помехи, то на выходе, сигнализатора будет формироваться сигнал 1 (давление питания),переключающийся с частотой, равной удвоенной частоте помехи. Этот сигнал, сглаженный дросселем 5 и емкостью б, после сравнения с первым опорным давлением Р будет интегрироваться звеном 7 до тех пор, пока ширина зоны не станет равной (точнее чуть меньше) уровню помехи.

Если же ширина зоны нечувствительности больше уровня помехи, то выход сигнализатора постоянно равен О (атмосфере), следовательно, и давление в емкости 6 равно нулю. В этом случае выходной сигнал интег;. ратора 7 под действием опорного давления Pgjj будет уменьшаться до тех пор, пока не установится равенство зоны нечувствительности сигнализатора уровню помехи.

При изменениях уровня помехи (шума) цепь самонастройки работает аналогично.

Таким образом, из-за скачкообразного изменения постоянной времени

5 блока обратного предварения при

быстрых изменениях полезного сигнала последний фильтруется практически без искажений. Кроме тсэго, вследствие применения цепи самонастройки фильтр

0 обладает свойством адаптации к уровню помехи,

Это позволяет значительно повысить точность фильтрации, что приводит к повышению качества регулирования технологических параметров при действии помех в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Формула изобретения

Пневматический адаптивный фильтр, содержшШй блок обратного предварения и сигнализатор предельных значений, выход которого соединен с управляющим входом блока обратного предварения,о тличающийся тем, что, с целью повышения точности фильтра, в нем установлены дроссель, емкость и интегратор, причем один из входов сигнализатора предельных значений соединен с выходом интегратора, а его выход через дроссель и емкость соединен с входом

s интегратора.

Источники информации, : принятие во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2330871/24,

кл. G 05 В 13/00, 04.03.76.

2.Авторское свидетельство СССР № 210232,кл. G 05 В 13/00, 1969 (прототип) .