Пневматический операционный усилитель Советский патент 1982 года по МПК G06G5/00 F15C3/14 

I

Изобретение относится к пневматической вычислительной технике.

Известны двухмембранные операционные усилители с одним или двумя управляемыми соплами Г--)

ЦовыШение коэф((|И1шента усиления усилителей достигается установкой узлов, формирующих постоянные перепады давлений на обоих сопротивлениях их проточных камер L 21

Однако из-за турбулентного течения газа по сопротивлениям проточной камеры установка узлов такого типа недостаточно эффективна.

Цель изобретения - повышение коэффициента усиления.

Цель достигается.установкой узла поддержания перепада на сопле.пропорционального абсолютной 1 еличине входно- го давления, вход которого соединен с выходным каналом, а выход - с.межмемб ранной камерой, и узла поддержания пе-. репада на постоянном дросселе пропорционально перепаду на сопле, подключенкого своим входом к выходному каналу, а выходом - к постоянному дросселю.

На чертеже представлена схема пневматического операционного усилителя.

Пневматический операционный усили-тель содержит корпус 1, две мембраны 2 с равной эффективной площадью, жесткие центры которых соединены между собой, сопло 3, расположенное в межмембранной камере и соединенное с постоянным

10 дросселем 4 и с выходным каналом 6. Выходной канал 6 соединен с входом узла 7, поддерживающего перепад на сопле 3, и с входом узла 5, поддерживающего перепад на постоянном дроссе15ле 4. Выход узла 7, формирующего давление Bj ,. сообщен с межмембранной . камерой, а выход узла 5, формирующего давление Рд - с постоянным дросселем 4. Глухие мембранные камеры сообщены с .

20

каналами подвода входных сигналов Р

ЭХ-

и Р

8X2Операционный усилитель работает следующим образом. Разность входных сигналов Рл 0Х-1 B приводит к перемещению заслонки относительно сопла 3, От положения заслон ки зависит величина выходного давлени FJj , формируемого в проточной камере, образованной постоянным дросселем 4и соплом 3. Если считать, что расходы через дроссели описываются формулами G,,Aif-,(.Po-Pi И , где &, и Gjb-, расходы через сопротив ления проточной камеры f,4 И л- прохопные сечения сопротивлений ; Рд - давление подводимое к проточной камере (в данном случае к дросселю 5) ; Vj - давление в проточной камере (выходное давление - усилителя) ; р давление за проточной камерой (давление в мембранной камере) ; / коэффициенты расхода; d McLi- постоянные коэффициенты, то положение заслонки относительно сопла определяется зависимостью, полученно из равенства расходов Q И Q .), где ( - постоянный коэффициенте Если на одном из сопротивлений проточной камеры, в частности на сопле 3, поддеоживать пои помоши узла 7 перепад , а на втором сопротивлении (дросселе 4) при помощи узла 5 перепад po-Pi--i iCP -p2;, то, без учета влияния коэффициентов расхода и /, положение заслонки обеспечивающее равенство расходов Q.и &2. -будет зависеть только от геометрических параметров сопротивлений. (/Vi))Поэтому любое изменение разности сигналов Рр и Ру и, как следствие, величины приводит к нарушению баланса расходов G и В результате, выходное давление P-f возрастает или убывает до величины подводимых к усилителю давлений питания и сброса. Если пренебречь приближенным характером выбранной расходной зависимости и влиянием коэффициентов расхода, то предлагаемое устройство имеет коэффициент усиления близкий к бесконечности. Формула изобретения Пневматический операционный усилитель, содержащий корпус, две мембраны, с равной эффективной площадью, жесткие центры которых соединены между собой, сопло, расположенное в межмембранной камере и соединенное с постоянным дросселем и с выходным каналом, и входные каналы, подключенные к глухим мембранным камерам, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления, в усилителе установлены узел поддержания перепада на сопле пропорционально абсолютной величине входного давления, вход которого соединен с выходным каналом, а выход - с межмембранной камерой, и узел поддержания перепада на постоянном дросселе пропорционально перепаду на сопле, подключенный своим входом к выходному каналу, а выходом - к постоянному дросселю. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Фудим Е. В. Пневматическая вычислительная техника. 1973, с. 149, рис. 6. 8а. 2.Там же, с. 142, рис. 6. 6в (прототип).