Пневматическое устройство для опреде-лЕНия зНАКА пРОизВОдНОй Советский патент 1981 года по МПК G06G5/00 

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в пневматических регуляторах переменной структуры для систем автоматического регулирования разл ных технологических процессов. Известно пневматическое устройство для определения знака произво ной, содержащее элемент сравнения и подключенные ко входному каналу блок предварения и сумматор Ч Недостатком этого устройства яв ляется невысокая точность. Известно также пневматическое устройство для определ:ения знака производной, содержащее подключенное ко входному каналу дифференциальное звено, выход и KciMepa запаздывающей отрицательной обратной связи которого соединен1л со входными камерами первого элемента сравнения, сопла которого связаны со входными камерами второго элеме та сравнения и через дроссели - с каналом питания, каждая проточная кгшера первого элемента сравнения .соединена через дроссель с атмосферой и непосредственно с соответствующим соплом трехмембранного рв ,ле, проточные камеры -которого свяЗНАКА ПРОИЗВОДНОЙ заны с атмосферой, управляющий вход соединен с каналом командного сигнала, а выход второго элемента сравнения подключен к выходному каналу устройства Г23. Недостаток этого устройства заключается в сложности его конструкции . Цель изобретения - упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом устройстве, содержащем подключенное ко входному каналу дифференцирующее звено, выход и камера запаздывающей отрицательной обратной связи которого соединены со входными кам&рамк первого элемента сравнения, сопла которого связаны со входными камерами второго элемента сравнения и через дроссели-с каналом питания, обе проточные камеры первого элемента сравнения соединены;с соответствующими соплами трехмембранного-реле, проточные камеры которого соединены с атмосферой, управляющий вход - с каналом командного сигнала а выход второго элемента сравнения подключен к выходному кангшу устройства, содержится дополнительный дроссеб1ь, через который проточные камеры первого элемента сравнения соединены между собой.

На чертех е представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из трех трехмембранных элементов 1-3 сравнения, пневмоемкости 4, дросселя 5 (регули|руемого), постоянных дросселей 6-8 и дополнительного 9, а также трехмемСранного реле 10.

Элемент сравнения 1, дроссели 5 и 6 и пневмоемкость 4 составляют дифференцирующее звено. Плюсовые кймеры, элемента сравнения 1 соединены со входным каналом Р . Минусовая камера элемента 1 (выход дифференцирующего звена) связана с первой входной камерой элеме1 а 2 сравнения непосредственно через сопло с атмосферой, через дроссель 6 -с каналом питания через дроссель 5 с пневмоемкостью 4 второй минусовой камерой элемента сравнения 1 (камерой запаздывающей отрицательной обратной связи) и второй входной камерой элемента 2 сравнения Сопла элемента 2 соединены с каналом питания через дроссели 7 и 8 и с соответствующими входными камерами элемента 3 сравнения. Проточные камеры элемента 2 сравнения соединены с соответствующими соплами трехмембранного реле 10 и через даюссель

9между собой. Проточные камеры реле

10сообщены с атмосферой. В одну из управляющих камер заведено давление подпора, а управляющий вход подключен к каналу командного сигнала 1 . Одно сопло элемента 3 сравнения соединено с атмосферой, второе - с каналом питания, а проточные кгинеры с выходным каналом устройства.

Устройство работает следующим образом.

В статическом режиме ( . 0)

d t

входные сигналы элемента 2 сравнения равны между собой и выходной сигнал Ьых устройства определяется значением сигнала Р . При Р О под действием давления подпора сопло в верхней (по чертежу) проточной камере реле 10 закрыто, а сопло в нижней открыто. Давление в нижней проточной камере элемента 2 равно О, а в другой проточной камере этого, же элемента определяется соотношением проводимостей дрюсселей 7 и . Под действием этого давления равного 40-60 мм вод.ст., мембранный блок элемента 2 смещен вниз, давление Р после дросселя 7 меньше, чем давление Р после дросселя 8. В результате -появившегося разбаланса на входах элемента 3 сравнения выходной сигнал устЕрйства равен 1. При Р 1 через верхнее сопло реле 10 с атмосферой связана верхняя проточная камера элемента 2, а в другой

проточной камере этого элемента устанавливается давление порядка 4060 мм вод.ст., определяемое соотйошением проводимости дросселей 8 и 9. Мембранный блок элемента 2 сравне 0.

ния смещен вверх, Р,

г 7 Ра

и

бьи.

В динамике (dP /dt 0) в резульвтате дифференцирования входного сигнала Pg появляется разбаланс входных сигналов элемента 2 сравнения. Так как эффективные площади, на которые воздействуют эти сигналы, гораздо (раз в 5-6) бопрше эффективных плсяаадей мембран проточных камер этого элемента, то положение мембранного блока определяется знаком

5 этого разбаланса. При возрастании Рву давление в нижней входной камере элемента сравнения 2 больше, чем в верхней, и независимо от значения командного сигнала Р, мембранный

0 блок элемент 2 находится в верхнем положении, Р 7 Рг и Pgjjjy, 0. При уменьшении . давление в нижней входной камере элемента 2 сравнения становится меньше давления в другой

5 входной камере, что обеспечивает

1.

и Р,

Р. PU

вых.

Таким образом, в динамике значение выходного сигнала устройства определяется направлением изменения входного сигнала , а в статике - значением дискретного командного сигнала Р, .

Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства достигается за счет упрощения конструкции и настройки устройства, а также за счет повышения надежности его работы.

Формула изобретения

Пневматическое устройство для определения знака производной,содержащее подключенное ко входному

каналу дифференцирующее звено, выход и камера запаздывающей отрицательной обратной связи которого соединены со входными камерами первого элемента сравнения, сопла которого

соединены со входными камерами второго элемента сравнения и через дроссели связаны с каналом питания, обе проточные камеры первого элемента сравнения соединены с сЗоответствующими соплами трехмембранного

реле, проточные камеры которого сробщены с атмосферой, управляющий вход этого реле соединен с каналом командного сигнала, а выход второго элемента сравнения подключен к выходному

каналу устройства/ отличающее с я тем, что, с целью упрощения устройства,в нем.содержится дополнительный дрессель, через который проточные камеры первого элемента сравнения соединены между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Беренде Т.К., Ефремова Т.К., Та.гаевская А. А. ,ч Юдицкий С. А. Элементы

и схемы пневмоавтоматики М,, Машиностроение, 1976, с. 140, рис. 1086.

2. Авторское свидетельство СССР 583445, кл. G 06 G 5/00, 1976 (прототип).

7

А