Генератор пневматических импульсов Советский патент 1981 года по МПК F15C3/16 

(54) ГЕНЕРАТОР ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в системах автоматического управления технологическими процессами с применением средств пневмоавтоматики.

Известны генераторы колебаний с пневматическими выходами 1 .

Данные генераторы обладают низкой стабильностью частоты колебаний из-за того, что характеристики дросселирующих сопротивлений, входящих в состав апериодических звеньев этих устройств, зависят от чистоты питающего воздуха, а также от температуры и влажности окружающего воздуха.

Наиболее близким к предлагаемому является генератор пневматических импульсов, содержащий узел формирования тактирующих импульсов, выполненный в виде пневмоэлектрического преобразователя с пьезокерамическим элементом, один выход которого непосредственно, а второй через первый диод и первый резистор соединены со входами пьезокерамического элемента первого электропяевматического преобразователя, параллельно о.боим преобразователям включены второй диод, второй резистор и первая емкость, а выход электропневматического преобразователя подключен к входу пневмоэлектрического преобразователя, и узел формирования выходных импульсов 2 .

Недостатком данного устройства является также его низкая стабильность.

0

Цель изобретения - повышение стабильности параметров выходных импульсов.

Это достигается тем, что в ге lepaTope пневматических импульсов

5 узел форм15рОБания выходных импульсов содержит второй электропневматический преобразователь, диоды, резисторы, емкости и тиратрон, причем второй выход пневмоэлектричес0кого преобразователя соединен через третий диод и третий резистор с анодом тиратрона и с первым входом второго электропневматического преобразователя, а также через четвер5тый диод и четвертый резистор - с управляющим электродом тиратрона, первый выход пневмоэлектрического преобразователя соединен с катодом тиратрона и со вторым входом второго электропневматического преобразователя, выход которого подключен к выходному каналу генератора, а меяшу катодом и анодом и между упр вляющим электродом и катодом тиратрона включен соответственно вторая итреть емкости.

На чертеже приведена принципиальная схема генератора пневматических импульсов.

Генератор пневматических импульсов содержит узел формирования тактирующих импульсов, выполненный в виде пневмоэлектрического преобразо.вателя 1 с пьезокерамическим элементом 2 первый выход которого непосредственно, а второй через первый диод 3 и первь1й резистор 4 соеди.нены со,входами пьезокерамического элемента 5 первого электропневмати,ческого преобразователя б, в который также входит усилитель 7. Параллельно обоим преобразователям включены второй диод 8, в-торой резистор 9 и первая емкость 10, а выход электропневматического преобразователя б подключен к входу пневмоэлектрического преобразователя 1 через тумблер 11. Узел формирования выходных импульсов содержит второй электропневматический преобразователь

12с пьезокерамическим элементом

13и усилителем 14, диоды 15 и 16, резисторы 17 и 18, емкости 19 и 20 и тиратрон 21. Второй выход пневмоэлектрического преобразователя 1 соединен через третий диод 15 и третий резистор 17 с анодом тиратрона

21 и с первым входом второго электропневматического преобразователя 12, а также через четвертый диод 16 и четвертый резистор 18-с управляющим электродом тиратрона. Первый выход пневмозлектрического преобразователя 1 соединен с катодом тиратрона и со вторым входом второго электропневматического преобразователя 12, выход которого подключен к выходному каналу генератора 22, а между катодом и анодом и между управляющим электродом и катодом тиратрона включены соответственно вторая 19 и третья 20 емкости.

Генератор функционирует следующим образом.

В исходном состоянии свободные концы пьезоэлементов 5 и 13 перекрывают канал питания, данному состоянию пластин соответствуют Р 1 и , где Р и Р -выходные сигналы усилителей 7 и 14, имеющие релейные гистерезисные характеристики и подключенные по схемам соответственно НЕ и ДА. При включении тумблера 11 под действием единичного сигнала на выходе пневмоэлектропреобразователя 1 за счет прямого пьезоэффекта возникает напряжение U о При подаче этого напряжения на вход электропневмопреобразователя б (обратный пьезрэффект) пьезоэлемент 5 изгибается, свободный конец перемещается и открывает канал питания, причем величина перемещения пропорциональна приложенному напряжению. Через опреf деленное время срабатывает уо литель на его выходе Р, 0. С этого момента начинается разряд конденсатора 10 и емкости пьезоэлемента 5 через резист.ор 9. Спустя некоторое время,

Q наступает момент, когда и Р, 1, где и - пороговое значение напряжения для электропневмопреобразователя 6, необходимого для закрытия питающего канала, и в выходном канале преобразователя давление падает до величины переключения усилителя 7. Аналогично работает электропневмопреобразователь 12. Таким образом, ячейка, состоящая из узлов 1, 3, 4, 6, 8, 9 и 10 представляет

0 собой генератор колебаний, период и длительность импульсов которого зависят от величины сопротивлений на резисторах 4, 9 и емкости 10. При каждом цикле поступления сигналов Р 1, происходит накопление зарядов на обкладках емкостей 19 и 20 (на обкладке биморфного пьезеэлемента 13).. Скорости нарастания напряжений U и Uj зависят от величины сопротивлении резисторов 17, 18 и емкости конденсаторов 19 и 20.

При некотором числе поступления сигналов , и иа 1. С поступлением последующих сигналов Р 1

напряжение UJ продолжает расти и в некоторый момент времени, когда напряжение и и и-з, достигают критических значений, происходи разряд тиратрона 21 и вследствие существенного падания сопротивлений между

анодом и катодом, и анодом и управляющим электродом, напряжения U и и,| падают до нулевого уровня U feUj и , где /.и uj .- пороговые значения напряжений загорания и потухания тиратрона.

Если постоянные времени Т и Т фильтров 23 и 24 рллбирать из условия Т i Тл и максимальную величину выбрать равной минимальному напряжекию зажигания тиратрона 21, то изменением Т. и Т, можно осуществить независимую регулировку длительнос ти и периода импульсов.

Формула изобретения

Генератор пневматических импульсов, содержащий узел формирования тактирующих импульсов, выполненный

в виде пневмоэлектрического преобразователя р пьеэокерамическим элементом, один выход которого непосредственно, а второй через первый диод и первый резистор соединены со

входами пьезокерамического элемента первого электропневматического преобразователя, параллельно обоим преобразователям включены второй диод, второй резистор и первая емкость, а выход электропневматическог преобразователя подключен к входу пневмоэлектрического преобразователя, и узел формирования выходных импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности параметров выходгчых импульсов, узел формирования выходных импульсов содержит второй электропневматический преобразователь, диоды, резисторы, емкости и тиратрон, причем второй выход пневмоэлектрического преобразователя соединен через третий диод и третий резистор с анодом тиратрона и с первым входом второго электропневматического преобразователя, а также через четвертый диод

и четвертый резистор - с управляющим электродом тиратрона, первый выход пневмоэлектрического преобразователя соединен с катодом тиратрона и со вторым входом второго электропневматического преобразователя, выход которого к выходному каналу генератора, а между катодом и анодом и между управляющим электродом и катодом тиратрона включены соответственно вторая и третья емкость.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

с. 52.

2.Авторскс 3 свидетельство СССР № 514284, кл. G 06 D 7/00, 1973 (прототип).