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

Изобретение относится к устройствам пневмоавтоматики и может применя ться в медицинской технике, в частно ти в аппаратах искусственной вентил ции легких, построенных средствами пневмоавтоматики. Известны генераторы с двумя апери одическими звеньями, которые представляют возможность независимой нас тройки времени напора и сброса давления 1 . Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является ге ратор пневмоимпульсов с элементами сравнения, входящими в инерционные звенья, и узлом памяти, выходы кото рого подключены к инерционным звеньям f2J. Однако известный генератор имеет узкую область применения из-за от сутствия возможности настройки пара метров выходного сигнала. Цель изобретения - расширение об ласти применения. Поставленная цель достигается за счет того, что в известном генераторе пневматических импульсов, со держащем элементы сравнения, минусовые камеры которых подключены к выходу задатчика, а выход одного из элементов сравнения соединен с одним из входов узла памяти, прямой и инверсный выходы которого являются выходами генератора и подключены к элементам сравнения, установлены блок синхронизации, входы которого . подключены к каналам синхронизации и выходу другого элемента сравнения, а выход - к другому входу узла памяти, и переменные дроссели, через которые выходы узла памяти соединены соответственно с плюсовыми камерами элементов сравнения. При этом блок синхронизации .содержит пневмореле, включенное по схеме Й-НЕ, электропневмопреобраэователь и элементы ИЛИ, включенные последовательно, причем положительный вход пневмореле соединен с входом блока, оди1 выход пневмореле и выход электропне. мопреобразователя подключены ко входам элементов ИЛИ, другие входьл которых, отрицательный вход пневмореле и вход электропневмопреобразователя соединены с входами блока, выход которого подключен к выходу одного из элементов ИЛИ, а генератор содержит пневмореле, первый и второй входы которого подключены к плюсовым камерам элементов сравнения, третий вход - к одному из выходов узла памяти, а выход сообщен с атмосферой, и двухкс1мерную емкость с переменным соотношением объемов камеры которой подключены к плюсовым камерам элементов сравнения. На чертеже приведена схема генератора пневматических импульсов. Генератор содержит узел 1 времен ной задержки, одним из своих выходо связанный с блоком 2 синхронизации, вторым выходом - с одним из входов пневмореле 3 блока 4 временной задержки. Блок 2 синхронизации выходо связан с одним из входов узла 5 па.мяти, другой вход узла 5 памяти свя зан с выходом блока 4 временной задержки. В узел 5 памяти входит также инвертор 6. Прямой выход узла па мяти подключен ко входам элемента 7 сравнения и переменного дросселя 8 блока 4 временной задержки и связан с первым выходом генератора. Выход инверто 1)а 6 связан со вторым выхоа дом генератора, а также подключен к входам элемента 9 сравнения и переменного дрЬбселя 8 блока 1 временной задержки и к одному из входов пневмореле. 3. Внешний блокирующий сигнсш подключен к каналам блока б, а через него - к реле 10, а внешние синхронизирующие сигналы подключены через каналы синхронизации: пнев матические - к элементам ИЛИ 11, а электрический - к электропневмопреобразователю 12. Задатчик частоты следования импульсов генератора 12 подключен к манометру 13 и к отрицательным камерам элементов сравне ния 7 и 9.Положительные камеры элеме тов 7 и 9 сравнения подключены ко вх дам пневмореле 3 и регулируемой двух камерной емкости 14, снабженной устройством изменения соотношения объемов камер 15. Генератор пневматических импуль сов работает при следующих, условиях: . отсутствуют внешние синхрониэирующие и блокирующие ,сигналы; устройством регулирования соотношений 15 установлены одинаковые объемы в двухкамерной емкости 1 переменные дроссели 8 отрегулированы таким образом, что обеспечиваиот работу генератора с минимальной требуемой частотой и равной прсэдолжительностью выходных сигналов |с узла 5 памяти с инвертором 6. максимальном давлений на выходе задатчика 12.: При подаче питания на генератор выполнении выше перечисленных условий на выходе элементов 7 и 9 сравн ния сигнал равен О, следовательно первый выход генератора равен О (пр мой выход 1), а второй выход равен 1 (инверсный «ыход 2). По этому сиг налу реле 3 сообщает с атмосферой положительную камеру элемента 7 сра нения, а положительная камера элемента 9 сравнения герметизируется. В результате чего в ней начинает расти давление и при достижении им значения, равного давлению от задатчика 12, происходит срабатывание элемента сравнения, на выходе узла 1 появляется сигнал, равный 1, который, пройдя блок 2, вызывает срабатывание узла 5 памяти. Появляется сигнал на первом выходе генератора, который вызывает срабатывание инвертора 6, в результате чего положительная камера элемента 9 сравнения через пневмореле 3 сообщается с атмосферой, а положительная камера элемента 7 сравнения герметизируется. В этой камере начинает расти давление и при достижении им заданного от задатчика 12 значения происходит срабатывание элемента сравнения, в результате чего на выходе узла 4 появляется сигнал, равный 1. Этот сигнал, поступая к узлу 5 памяти, вызывает изменение выходного сигнала с 1 на О, в результате на выходе инвертора 6 появляется сигнал, равный 1, и весь цикл повторяется. Изменение частоты генератора осуществляется за счет изменения величины давления на выходе задатчика 8. При этом использование переменных дросселей 8 обеспечивает возможность выполнения одинаковой оцифровки шкалы манометра 13 в единицах частоты. Кроме того, регулирование частоты с помощью изменения подпора в элементах сравнения позволяет выполнять ее дистанционно, что также расширяет функциональные возможности генератора. При необходимости изменить соотношение продолжительностей выходных сигналов генератора,необходимо изменить соответствукнцим образом объем камер в двухкамерной емкости 14 с помощью устройства 15,выполненного в виде подвижного поршня. Поочередное сообщение положительных камер элементов 7 и 9 сравнения с атмосферой через пневмореле 3 на период наличия соответственно прямого или инверсного выхода генератора позволяет более полно опорожнять эти камеры и тем самым повышать стабильность генератора, так как набор давления в положительных камерах из цикла в цикл при разной частоте генератора осуществляется от одной и той же величины. Если необходимо осуществлять выдачу сигнала генератора синхронно по внешнему электрическому или пневматическому сигналу, то при подаче соответствующего сигнала на электропневмообразователь 12 или элементы ИЛИ 1 на выходе блока 2 появляется сигнал, равный 1, который вызывает появление синхронного сигналаiна прямом выходе генератора и стирание

на инверсном выходе генератора. При необходимости заблокировать появление сигнала на прямом выходе узла 5 памяти подается блокирующий сигнал на реле 10, в результате срабатывание узла 1 временной згьдерж ки не вызывает срабатывание узла 5 памяти.

Таким образом, введение блока 2 синхронизации также расширяет функциональные возможности генератора.

Формула изобретения

1.Генератор пневматических импульсов, содержащий элементы сравнения, минусовые камеры которых подключены к выходу задатчика, а выход одного из элементов сравнения соединен с одним из входов узла памяти, прямой и инверсный выходы являются выходами генератора и подключены к элементг м сравнения, отличающийся тем, что, с

целью расширения области применения, в нем установлены блок синхронизации входы которого подключены к каналам синхронизации и выходу другого элемента сравнения, а выход - к другому входу узла памяти, и переменные дроссели, через, которые выходы уз- . ла памяти соединены соответственно с плюсовыми камерами элементов сравнения.

2.Генератор поп.1, отличающийся тем, что блок ринхронизации содержит пневмореле, включенное по схеме И-НЕ, электропневмопреобразователь и элементы ИЛИ, включенные последовательно, причем положительный вход пневмореле соединен с входом блока, один выход пнебмореле и выход электропневмопреобраэователя подключены ко входгил элементов ИЛИ/ другие входы которых, отрицателышй вход пневмореле и вход электропневмопреобразователя,соединены со входами блока, выход которого подключен к выходу одного из элементов ИЛИ.

3.Генератор по п.1,О тл и чающийся тем, что,«с целью повышения стабильности характеристик генератора, он содержит пневмореле, первый и второй входы которогоподключены к плюсовым камерам элементов сравнения, третий вход - к одному из выходов узла памяти, а выход сообщен с атмосферой.

4.Генератор попЛ, отли.4 а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона настройки генератора, он содержит двухка мерную . емкость с переменным соотношением объемов, камеры которой подключены К плюсовым камерам элементов сравне- , ния.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Фудим Е.В. Пневматическая вычислительная техника. М., Наука, 1973, с. 242.

2.Авторское свидетельство СССР 596743, кл. F 15 С 3/.16, 1976.

bbixoSi