Блок выбора диапазона пневматического сигнала Советский патент 1980 года по МПК G06G5/00 

(54) БЛОК ВЫБОРА ДИАПАЗОНА ГШЁВМАТМЧЗЕС ОГО еИГНАЛА

- I : . -V/.

Изобретение относится к устройстййм щеймоавтоматикй и может быть исйопьзовайо в xiiмической, .нефтехимической и других отраслях промышленности для реализащш задач управления объектами, дающими ииформагдао в виде днёвматических сигналов.

Известно многоканальное устройство дЛя измереиия давления 1. Устройство содержит комплект манометров для измерения давлёи11я в широком диапазсше в пневматических .д ралях. Манометры установлены в одном корпусе и имеют один упругий элемент, :средШ1енный с точкой отбора давления. Показания манометров читшот на трех циферблатах. После того, как показания манометра достигнут пре j дельного значения на данном манометре; он автоматически блокируется.

Недостаток этого устройства - узкая область применения.:;

Наиболее близким по технической сущности 20 К,предложенному устройству является блок выбора диапазона пневматического сигнала, содержащий элементы сравнения, одни из камер которых соединены с задатчиком сигнала, а

вторые - со входом устройства, коМмутаийОИные клапаны, содержащие последовательно включенные пэфы нормально-закрытых и норлтзльио -открытых контактов, причем вход устройства соейдаен с иормально-закрьггым контактом первого, нормально-открытым второго, нормально-зшсрьггым третьего и нормальнооткрытым контактами четвертого коммутационных клапанов, остальные контакты коммутаiwoHHbix клапанбв соединены с атмосферой, а выходь - с вь4ходами устройства {2.

Недостаток этого устройства заключается в невысокой надежности, обусловленной возмож ностЬю одаовременйого включения двух коммутационных клапанов.

Цель юобретения -повышение надежности . . блока.- ; .: ; .--.

Указанная цель достигается тем, что он содержит злементь ИЛИ , И, выход первого элемента сравнения соединен с управляющим входЬм первого коммутационного клапана и одним из входов элемента ИЛИ, выход которого связан с управляющим входом второго , коммутационного клапана, выход второго элемента сравнения - со вторым входом элемента ИЛИ и первым входом элемента И, выход которого соединен с управляющим входом третьего коммутавдонного клапана, а выход третьего элемента сравнения - со вторым входом элемента И и управляющим входом четвертого коммутацнонного клапана. Для обеспечения работы устройства с дифференциальными входными сигналами, оно содержит дополнительные клапаны, элементы /сравнения выполнены пятимембранными, одна из камер каждого из которь1х соединена с ми нусовыМ входным сигналом и входами четырех допота1Йтельньгх клапанов, управляющие входы KOTopbix свяйань с выходами соответствующих элемёйтов сравнения, а выходы - с остальными контактами коммутадаонных клапанов. На фиг. 1 изображена принципиальная схема блока; на фиг. 2 - вариант схемы для работы с дифференциальным сигналом. Устройство содержит (см. фиг. I) элементы 1, 2, 3 сравнения, задатчики 4, 5, 6 сигнала подсоединенные к входным камерам 7, 8 ,и 9 элементов сравнения, вход - канал 10 пропорционального сигнала, подсоединенный к камерам 11, 12 и 13 элементов сравнения, входаые каналы 14-17 коммутационных клапа нов 18-21 с нормально-закрытым, нормальнооткрытым, нормально-закрытым и нормально открытыми контактами, выходы - выходные каналы 22-25 устройства, первое реле ДА 26, элемент ИЛИ 27, второе реле ДА 28, элемент И 29, третье реле ДА 30. Клапаны 31-34 предназначень для подключения соответствующих выходных каналов 22-25 к атмосфере через нормально-открытый, нормально-закрыты нормально-открытый и нормально-закрытый клапаны., . -Устройство, изображенное иа фиг. 2, содёржит пятимомбранные элементы 35, 36. и 37 сравнения, соединенные с атмосферой, камеры 38, 39 и 40, подключенные к минусовой клем ме 41, и дополнительные клапаны 42-45, соединяющие минусовую клемму 41 с кш1алами 46-49 выхода. :-. .. Устройство, изображенное на фиг. 1, работает .следующим образом. .; .. . EcJjH сигнал в Kaifane 10 не превышает давления задатчика 4, то на вызсоде элемента 1 сравнения будет сформирован .сигнал после элемента 2 сравнения - О и на выходе Элемента 3 сравнения - 1. Сигнал с элемента сравнения усиливается реле 26 и после этого посту пает одновременно на клапаны 18,31 и через эле. мент 27 на клапаны 32 и 19, при этом нормально открытый контакт коммутационного клапана 31 .закрывается, а нормально-закрытый открьшается, что обеспечивает соединение канала 10 с каналом 22. Одновременно клапан 32 откры 4 вастся, а клапан 19 закрывается, что иск.шочает возможность попадания сигнала 10 в ка- нал 23. Поскольку после элемента 2 сравнения в этот период выходит сигнал О, то и после элемента И 29 он остается таким же. Это означает, что нормально-открытый контакт коммутационного клапана 33 и нормально-закрытый 20 остается в своих исходных положениях, соединив канал 24 с атмосферой и отключив его от канала 10. Элемент 3 сравнения в этот период отрабатывает сигнал 1, который усиливает реле 30 и открывает нормально-закрытый :контакт коммутационного клапана 34 и закрывает нормально-открытый 21, соединив канал 25 с атмосферой и отключив его от канала 10. Таким образом,-канал 10 будет соединен только с каналом 22. Всё остальные выходные каналы (23, 24 и 25) с канапом 10 соединены не будут и соединятся через клапаны 32, 33, 34 с атмосферой..... Если сигнал в канале Ю превысит давление задатчика 4, но не превысит давления задатчика 5, то на выходе элемента 1 сравнения будет сформирован сигнал О. При этом реле 26 выключается, клапан 18 закрывается, клапан 31 открывается. Одновременно открывается клапан 19 и закрывается 32, в результате чего канал 23 будет ссадин аи с каналом Ш, а See остальные выходные каналы (22, 24 и 25) от канала 10 будут отключены и соединены с атмосферой с помощью клапанов 31, 33. и-34. Если сигнал в канале 10 превысит давление задатчика 5, .но не превь1сит давления задатчика 6, то на выходе элемента 2 сравнения сигнал примет значение 1, который усилится с помощью реле 28 и, пройдя элемент ИЛИ 27, закроет клапан 19. При этом клапан 20 отйрывается, а клапан 33 закрывается. В таком положении только канал 24 соединен с каналом 10, а все остальные каналы (22, 23 и 25) от канала 10 отсоединены и сое.щанены с атмосферой.. Если сигна.1 в Канале 10 превысит давление задатчика 6, то на выходе элемента 3 сравнения сигнал примет значение О и реле 30 выключится, а канал 24 соединится с атмосферой и отключится от канала 10. Одновременно открывается клапан 21 и закрывается клапан 34. С каналам 10 соединен j только канал 25. Таким образом, данное устройство подключает Канал 10 к одному из каналов 22, 23, 24 или 25 в зависимости от того, в каком диапазоне будет находиться пневматический сигнал, подводимый к каналу 10. Предлагаемое устройство может быть использовано для повышения Точности измерения входного пропорляонального сигнала. Для этого к каждому

Каналу 22, 23 и 24 должны быть подключены преобразователи с входными диапазонами, верхние пределы которых должны соответствовать давлениям заДатчиков 4, 5 и 6. К каналу 25 должен бь1ть подключен преобразователь, верхнее значение входного диапазона которого должно соответствовать максимально возможному значению сигнала в канале 10.

Предлагаемое устройство может быть использовано и для других целей, например при

аппроксимации участков кривых для функций извлечения квадратного корня, возведения в степень и т.п. Предлагаемое устройство может быть также применено и для автоматической перенастройки коэффициента передачи вП-регу ляторах, как это выполнено в прототипе.

Предложенное устройство расчленяет citTHan на четыре диапазона, что в больш1шстве случаев является оптимальным.

На фиг. 2 изображено устройство для работы с дифферента льны ми пневматическими сигналами, например, приходящими от дрйссельиых шайб расходомеров. В этом случае на выходе устройства устанавливаются четыре дифманрметра с пневматическим или электрическим выходом, а каналы 46-49 подключаются к минусовым клеммам дифмш1ометров. При отключении дифманометров клапаны 31-34 соедгамют плюсовые и минусовь1е клеммы составляющих дифманометров с целью вывод1а показаНИИ отключенных дифманометров.на нуль.

Предложенное устройство найдет широкое применение при построении схем дистанционного вызова и измерения параметров, предстайленных пневматическими сигналами.

. .

Формула изобретения . .

1. Блок выбора диапазона пневматачесКого. сигнала, содержащий элементы фавйеция, одни из камер которых соединены с. эадатчи ками сигнала, а вторые - со входом устрой-. ства, коммутационные клапаны, содержащие

последовательно включенные пары нормальнозакрытых и нормально-открь1тых контактов, причем вход устройства соединен с нормальнозакрытым контактом первого, нормально-открытым второго, нормально-закрытым третьего и нормально-открытым контактами четвертого коммутационных клапанов, остальные

Контакты коммутационных клапанов соеданеmi с атмосферой, а выходы - с выходами устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он содержит элементь ИЛИ, И, выход первого элемента сравнения соедЕмен с управляющим входом первого коммутащюнного клшана и одним из входов элемента ИЛИ, выход которого сое-. ййнен с управляющим входом второго комму-;

: тационного клапана, выход второго элемента сравнения соединен со вторым входом элейента ИЛИ и первым входом элемента И, выход которого соединен с управляющим входом третьего коммутациошюго клапана, выход третьего элемента сравнения соедш1ен со вторым входом элемента И и управляющим входом четвертого коммутациошюго клапана.

2. Блок по п. 1, о т л и ч а ю щ и й-с я тем, что, с целью обеспечения работы блока с дифференциальными сигналами, оно содеряшт допожштельные клапаны, элементы сравяенЬя . выполнены пятимембранными, одна из камер каждого из которых соединена с минусовым входным сигналом и входами четырех дополнительных клапанов, управляницие входы которых соеди11еиы с выходами соответствующих пятимембранных элементов сравнения, а выходы - с остальными контактами коммутайионных клапанов.

,Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.(ногоканальное устройство для измерения давления. Журнал Prowftuid 1975, № 34,

с, 32 (Франция)..

2.Булгаков Б. Б. и др. Пневмоавтоматика -Клев, texHiKa, 1977. с. 146-147, рис. 106 б).

да) (прототип).