Пневмопереключающее устройство для последовательного измерения давлений Советский патент 1982 года по МПК G01L19/00 

СЗ) ПНЕВМОПЕРЕКЛЮЧАЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОСЛЕДОвАТЕЛЬНОГО ИЗМЕРЕНИЯ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназ-t начено для многоточечного измерения давлений, например при научных исследованиях в аэродинамических трубах.

Известны пневмопереключающие устройства для последовательного измерения давлений, содержащие пневматический коммутатор, датчик давления, соединенный с выходным каналом коммутатора, и привод Г17.

Однако известные устройства не обеспечивают высокого быстродействия при переключениях.

Наиболее близким к изобретению является пневмопереключающее устрбйство для последовательного измерения давлений, содержащее пневматический коммутатор на одномембр,ан- ных пневматических реле, датчик давления на выходе коммутатора,распределитель питающих давлений, каждый канал которого включает в себй ДАВЛЕНИЙ

одномембранное пневматическое реле, два пневмосопротивления и линию задержки; источники питания меньшего и большого давлений и устройство синхронизации 2.

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие при многократном опросе измерительных каналов (быстродействие необходимо, например, для измерения давлений,

10 изменяющихся во времени). Это обусловлено тем, что устройство синхронизации, обеспечивающее сброс управляющего давления и последующую его подачу .от источника питания

IS большего давления при повторных циклах измерения, имеет большие габариты и его нельзя поместить вблизи пневмопереклюмающего устройства, которое располагается внутри иссле20дуемой модели. В результате этого имеют место длинные пневмотрассы, соединяющие распределитель питающих давлений с устройством синхрониэации, которые приводят к большой инерционности установления давления в распределителе питающих давлений при сбросе и подаче управляющего давления и, как следствие этого, к низкому быстродействию. Цель изобретения - повьниение быстродействия пневмопереключающего устройства для последовательного измерения давлений. Эта цель достигается тем, что в пневмопереключающее устройство введено устройство синхронизации, выполненное на трех одномембранных пневматических реле с нагруженной мембраной и пневмосопротивлении, установленных в линии питания источ ника питания большего давления так что вход первого реле соединен с выходом источника питания большего давления, а выход реле - с входс м второго реле, выход которого соединен с распределителем питающих давлений и через третье реле с атмосфе рой, при этом каналы управления пер вого и второго реле соединены .с выходом линии задержки последнего канала управления распределителя питающих давлений, а канал управления Третьего реле соединен с выходом первого реле и через пневмосопротив ление с атмосферой. В результате того, что в предлагаемом пневмопереключающем устройстве устройство синхронизации выполнено и.а трех одномембранных Пнев матических реле с нагруженной мембраной и пневмосопротивлении, соединенных соответствующим образом, стало возможным из-за малых размеров устройства синхронизации разме щать его внутри модели. Это привело к уменьшению длин пневмотрасс соединяющих распределитель питающи давлений с устройством синхронизации, и, как следствие этого, - к большему быстродействию пневмопере ключающего устройства. На чертеже представлено предлагаемое пневмопереключающее устрой. ство для последовательного измерения давлений. Устройство содержит пневматичес кий коммутатор 1 на одномембранных пневматических реле 2, датчик 3 давления на выходе коммутатора,рас пределитель питающих давлений,ис точники 5 и 6 питания соответствен но меньшего и большего давлений и 4 устройство 7 синхронизации. Распределитель питающих давлений для каждого канала управления включает одномамбранное,пневматическое реле 8, пневмосопротивления 9 и 10 и линию 11 задержки; которая состоит из пневмосопротивления 12,емкости 13 и одно ембранных пневматических реле 1 и 15 с нагруженной мембраной.Устройство синхронизации выполнено на трех одномембранных пневматических реле 16-18 с нагруженной мембраной и пнев-. мосопротивлении 19Мембраны реле 1А-18 нагружены, например пружиной, таким образом, что входы от выходов реле перекрыты в момент, когда давления отсутствуют. При этом например, реле 1 настроено на перепад давлений между входом и выходом, равный 0,5 Рч(пр,де P JnP-f величина давления источника питания с меньшим давлением, реле 15 и 18 - на перепад давлений - 0,1 P inpxi i з реле 16 и 17 - на перепад /v 0,8 (при указанных перепадах мембраны реле срабатывают, соединяя вход с выходом). Пневмопереключающее устройство для последовательного измерения давлений работает следующим образом. В исходном состоянии управляющее давление от источника 5 питания с меньшим давлением через реле 8 поступает на все реле 2 пневматического коммутатора 1. Мембраны -реле 2 под действием Давления прогибаются и разобщают все выходы, к которым подключен датчик 3 давления, от входов. 8 процессе измерения от источника 6 питания с большим давлением подводится управляющее давление например P,i,np(x 2PanPv Управляющее давление отжимает нагруженные мембраны реле 16 и 17 устройства 7 синхронизации и с выхода реле 17 поступает в распределитель питающих давлений. При этом реяе 8 первого канала управления закрывается « прекращает доступ воздуха от источника 5 питания с меньшим давлением в первый канал управления. Так как канал управления через пневмбсопротивление 9 сообщен с атмосферой, давление в нем падает. В результате этого реле 2 открывается , и измеряемое давление с первого входа коммутатора поступает в датчик 3. Производится измерение да лёния. Одновременно, с этим происходит наполнение воздухом емкостей 13 линий 11 задержки через пневмосопротивления 12 до давлений, которые определяются величинами давлений на управляющих входах реле 15 с на груженной мембраной и перепадом дав ления, при котором эти реле открываются. В момент, времени, когда давление в емкости 13 линии задержки первого канала управления становится больше давления, действуют щего на управляющем входе реле 1 4 с нагруженной мембраной, и перепада давления, при котором это реле, открывается, реле I открывается, и воздух под давлением с выхода линии 11 задержки через делитель на пневмосопротивлениях 10 и 9 поступает на реле 2. В результате этого последнее закрывается, разобщая пер вый вход коммутатора от датчика. Воз дух под давлением с выхода линии 11 задержки поступает также на реле 8 и 15 второго канала распределителя k питающих.давлений. Реле 8 закрывается и прекращает доступ воздуха от источника 5 питания с меньшим давлением во второй канал управления.Так как канал управления через пневмосопротивление 9 сообщен с атмосферой давление в нем падает. В результате этого реле 2 открывается, и измеряемое давление со второго входа коммутатора поступает в датчик 3- Кроме того, воздух из емкости 13 третьего канала распределительного устройства через реле 15, которое открывается ,при падении давления на выходе второго канала, истекает в атмосферу, и давление в емкости падает до давления, при котором реле 15 закрывается После прихода воздуха под давлени ем на уг|равляющий вход реле 15 втррого канала оно закрывается и давление в емкости 13 этого канала начинает увеличиваться. В момент времени когда давление в емкости 13 становит ся больше давления, действующего на управляющем входе реле Н с нагруженной мембраной,.и перепада давления , при котором это реле открывается, реле 1 открывается, что приводит в конечном счете к закрытию реле 2 второго канала управления и рткрытию реле 2 третьего канала управления, и так далее до тех пор, 02 пока не произойдет последовательное подключение всех входов коммутатора к датчику и измерение всех давлений. При этом при открытии реле 1 последнего канала распределителя ,4 питающих давлений давление с выхода линии 11 задержки этого канала поступает на входы каналов управления одномембранных пневматических реле 16 и 17 с нагруженной мембраной устройства 7 синхронизации. Под действием давления реле 16 и 17 -закрываются. Так как канал управления реле 18 через пневмосопротивление 19 сообщен с атмосферой, давление в нем падает. В результате 3Torjo реле 18 открывается, воздух под давлением Pxjnpij истекает в атмосферу, открывается реле 1 5 первого канала распределителя k питающих давлений, открываются также реле 15 других каналов, давления в емкостях 13 падают, и пневмопереключающее устройство приходит в исходное состояние. Затем воздух под управляющим давлением от источника 6 питания с большим давлением вновь отжимает нагруженные мембраны реле 16 и 17, поступает в распределитель t питающих давлений, и цикл измерения давления на всех входах пневматического коммутатора повторяется. Циклы измерения повторяются до тех пор, пока не будет снято управляющее давление Р,р. При отключении управляющего давления пневмопереключающее устройство приходит в исходное состояние. Формула изобретения Пневмопереключающее устройство для последовательного измерения давлений, содержащее пневматический коммутатор на одномембранных пневматических реле, датчик давления на выходе коммутатора, распределитель питающих давлений, каждый канал управления которого включает в себя одномембранное пневматическое рее, два пневмосопротивления и линию задержки, источники питания меньшеГО и большего давлений, отлиающееся тем, что, с целью овышения быстродействия,в него ведено устройство синхронизации, ыполненное на трех одномембранных невматических реле с нагруженной