Пневмоэлектрическое устройство для передачи сигналов Советский патент 1980 года по МПК F15B5/00 

Изобретение относится к устройствам передачи информации, а именно к устройствам передачи дискретных пневматических сигналов, и может при меняться в угольной, горнорудной и в других отраслях промышленности. Известно устройство для передачи дискретных сигналов, содержащее пнев моэлектропреобразователь с механоэлектрическим узлом в виде биморфной пьезокерамической пластины с электри ческим каналом связи Основным недостатком такого устройства является то, что ЭПП не отключается при обрыве или коротком замыкании линии связи в промежутке между первым и вторым импульсами, что противоречит требованиям безопас ности . Наиболее близким техническим решением к предлазгаемому является пнев моэлектрическое устройство для перед чи сигналов, содержащее пневмоэлектропреобразователь с сердечником, на котором размещена обмотка, выводы которой подключены к первому и второму выходам пневмоэлектропреобразов тёля, которые подключены ко входам выпрямительного блока, первый выход которого соединен с одним концом первого провода линии связи, другие концы линии связи подключены ко входам электропневмопреобразователя, соединенного через дроссель с каналом питания, и выключатель . Недостаток устройства состоит в том, что оно не обеспечивает защиту от короткого замыкания линии связи. Цель изобретения - повышение надежности устройства путем обеспечения защиты устройства при аварийных режимах . Эта цель достигается тем, что в пневмоэлектричеЪкое устройство для передачи сигналов введен транзисторный каскад с RC-фильтром и диодом, на сердечнике пневмоэлектропреобразователя размещена дополнительная обмотка, выводы которой соединены соответственно с третьим и четвертым выходом пневмоэлектропреобразователя, третий выход пневмоэлектропреобразователя подключен к первому входу транзисторного каскада, который соединен со вторым выходом выпрямительного блокаГ четвертый вход пневмоэлектропреобразователя через выключатель подключен ко второму входу транзисторного каскада, выход которого соединен с одним концом второго провода линии связи. На чертеже изображена функциональ ная схема устройства. Устройство содержит пневмоэлектро преобразователь 1 (ПЭП), электропнев мопреобразователь 2 (ЭПП), выпрямительный блок 3, транзисторный каскад 4, RC-фильтр 5, выполненный, наприме в виде параллельно соединенных резистора и конденсатора, выключатель б, диод- и резистор 8. ПЭП 1 включает постоянный магнит 9 с полюсным башмаком 10, катушку с- сердечником 11 и обмотками 12 и 13, выполненными в виде упругой пластины, один конец которой закреплен на одном из полюсов постоянного магнита 9, а другой расположен в зазоре сердечника 11, якорь 14 и питающее сопло 15, срез которого размещен против другого конца якоря 14, причем продольные оси сопла 15 и якоря 14 параллельны и сдвинуты в одной плоскости так, что одна из боковых граней якоря 14 расположена в одной плоскости с соответствующей боковой поверхностью среза сопла 15. ЭПП 2 включает электромагнит в ви де сердечника 16 с обмоткой 17, якор 18 на упругой подвеске 19, с закрепленными на нем электрическими контак тами 20 и 21, постоянный магнит 22 с полюсным башмаком 23, сопло 24, выполненное в виде неподвижного элек рического контакта, причем контакт 2 якоря 18 выполняет функцию заслонки сопла 24. Якорь 18 находится либо в нейтральном положении, либо контактом 20 прижимается к неподвижному контакту 25 (ЭПП 2 выполнен с преобладанием) . Сопло 24 соединено с выходным пне матичёским каналом и через дроссель 26 с пневматическим каналом 27 питания. Вход выпрямительного моста 3 со единен с обмоткой 12, а плюсовой вывод - с одним концом обмотки 17, другой конец которой соединен с колл тором транзистора 4. База транзистора 4 через резистор 8 соединена с од ним выводом R С-фильтра 5 и к атодом диода 7, анод которого через выключа тель б соединен с одним выводом дополнительной обмотки 13, другой выво которой соединен с минусовым выводом выпрямительного моста 3 эмиттером транзистора и другим выводом КС-фил ра 5.. Предлагаемое устройство работает следующим образом. В исходном положении давление во входном пневматическом канале равно нулю; контакты выключателя 6 замкну якорь 18 ЭПП 2 находится в нейтраль ном положении или своим контактом 2 прижат к Неподвижному контакту 25, сопло 24 открыто, в выходном пневма тическом канале установлено давлени соответствующее условному символу О, а к каналу 27 питания подано авление. При появлении во входном канале ПЭП 1 давления струя воздуха, истекающая из питающегосопла 15, воздействует на торец и одну из боковых поверхностей якоря 14. Свободный конец якоря 14 начинает изгибаться. При этом струя воздействует на другую боковую поверхность якоря 14, заставляя его изгибаться в другую сторону. Таким образом, возбуждаются автоколебания якоря 14 в зазоре сердечника 11. В обмотках 12 и 13 наводится ЭДС. Переменное напряжение с обмотки 12 подается на выпрямительный блок3. Одновременно переменное напряжение обмотки 13 детектируется диодом 7 (при замкнутых контактах выключателя 6), сглаживается RC-фильтром 5 и через резистор 7 подается на транзистор. Транзистор открывается и при этом замыкается цепь постоянного тока плюс выпрямителя 3 - обмотка 17 ЭПП - переход коллекторзэмиттер транзистора - минус выпрямителя 3. В обмотке 17 возникает магнитный поток, взаимодействующий с магнитным потоком постоянного магнита 22. Якорь 18 начинает поворачиваться на упругой подвеске 19 и его контакт 20 открывается от неподвижного контакта 25 (если ЭПП 2 выполнен с преобладанием). При этом контакт 21 закрывает сопло 24. Сжатый воздух из канала 27 питания через дроссель 26 поступает в выходной канал. На выходе устройства формируется дискретный пневматический сигнал в виде условного символа 1. При размыкании электрических контактов выключателя 6 разрывается цепь переменного напряжения, проходящего через диод 7. Конденсатор фильтра 5 разряжается через резистор фильтра, резистор 8 и переход база-эмиттер тразистора 4. Транзистор 4 закрывается. Размыкается цепь прохождения постоянного тока через обмотку 17. Якорь 18 возвращается в исходное положение, открывая сопло 24, а в выходном канале исчезает пневматический сигнал. При замыкании контактов выключателя 6 открывается транзистор и срабатывает ЭПП. Таким образом, работой ЭПП можно управлять с двух мест: подачей пневматических сигналов на вход ПЭП и коммутацией контактов выключателя 6 при работающем ПЭП. В процессе работы устройства возможны аварийные режимы (короткое замыкание и обрыв линии связи). При коротком.замыкании проводов выключателя 6 и диода 7 переменное напряжение, .индуктируемое в обмотке 13 ПЭП 1,