Электрогидравлический струйный преобразователь Советский патент 1982 года по МПК F15C1/04 

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено в системс1х пневмоавтоматики,

Известен струйный преобразователь, содержащий корпус, в котором выполнены камера взаимодействия струй, входной канал,.каналы управления и выходные каналы 1.

Этот преобразователь не обеспечивает достаточного быстродействия, что связано с большими постоянными времени средств, изменяющих давление текучей среды в каналах управления.

Наиболее близким к предлагаемому является электрогидравлический струйный преобразователь, содержащий корпус, в котором выполнены камера взаимодействия струй, входной канал с установленными на его выходе токопрово(ця1цими элементами, подключенными к Kat&jiaM управления, и выходные каналы 2.

Этот преобразователь обеспечивает большее быстродействие, так как каналы управления у него являются электрическими и здесь возможно использование практически безынерционных полупроводниковых и электронных элементов изменения управляющего воздействия.

Отклонение управляемой струи в этом преобразователе, как и в других аналоговых преобразователях, осуществляется путем изменения градиента потенциала теплового поля, генерируемого токопроводящими элементами, и основана на явлении термофореза, проявление которого может быть использовано для отклонения струй ма10лой МО1ЦНОСТИ, что ограничивает величину давления на выходе преобразователя и требует применения дополнительных пневмоусилителей.

Целью изобретения является повы15шение давления на выходе преобразователя, т.е. увеличение его мощности.

Указанная цель достигается тем, что на боковых стенках камеры взаимодействия струй размещены пропитан20ные легкоиспаряющимся жидким теплоносителем капилярно-пористые полосы, концы которых соединены с токопроводящими элементами и радиаторами охлаждений, установленными в выходных каналах. При этом в корпусе преобразователя могут быть выполнены буферные емкости, заполненные резервными объемами теплоносителя и соединенные капиллярно-пористыми артериями с калиллярно-пористыми полосами,

На чертеже схематично изображен преобразователь.

Преобразователь содержит корпус камеру взаимодействия струй 2,входной канал 3, токопроводящие элементы 4 и 5, каналы управления б и 7, выходные каналы 8 и 9, боковые стенки камеры 10 и 11, теплоноситель 12 капиллярно-пористые полосы 13 и 14, концы полосы 15 - 18, радиаторы 19 и 20, буферные емкости 21 и-22, капиллярно-пористые артерии 23 и 24.

Устройство работает следующим образом.

Под воздействием тепла, выделяемого токопроводящими элементс1ми 4, 5 и пропорционального управляющим сигналам кангшов управления 6 и 7, теплоноситель, пропитывающий концы 15 и 16 капиллярно-пористых полос 13 и 14, закипает и в газообразной фазе транспортируется вдоль наружных поверхностей капиллярно-пористы полос 13, 14 и концам 17 и 18, где за счет оттока тепла, обеспечиваемого радиаторами охлажделия 19 и 20 конденсируется и в жидкой фазе внов попадает в капиллярно-пористые полосы 13 и 14. Так как в зоне нагрева токопроводящими элементами 4 и 5 конЦы 15 и 16 непрерывно высыхают теплоноситель 12 в жидкой фазе транспортируется от охлаждаемых концов 17 и 18 к нагреваемым концам 4 и 5 за счет капиллярных сил. Устанавливается непрерывная циркуляция теплоносителя 12 с изменением агрегатного состояния, аналогичная процессу циркуляции, происходящему в тепловой трубе. При этом поток газообразной фазы теплоносителя локализуется в виде пограничного потока обтекающего наружные поверхности капиллярно-пористых полос 13, 14, и его скорость пропорциональна управляющим сигналам каналов управления 6 и 7, а его давление на рабочий поток текучей среды - обратно пропорционально управляющим сигналам. При увеличении управляющего сигнала, например, в канале управления 7 рабочий поток отклоняется вправо в выходной канал 9 не только за явления электрофореза (тепловой поток увеличивается вдоль Капиллярно-пористой полосы 14), но и за с-чет уменьшения давления потока газообразной фазы теплоносителя 12, обтекающего наружную поверхность капяллярно-пористой полосы 14, обусловленного увеличением скорости этого потока (пропорциональной управляющему сигналу). Поэтому по сра непию с чисто термофоретическим отклонением рабочего потока в Аредлагаемом преобразователе при одном

и тсзм же управляющем сигнале достигается больший угол отклонения рабочего потока, что позволяет управлять более мощными потоками, и повысить давление на выходе преобразователя. Как и в тепловой трубе здесь инерционность не превышает инерционности нагревателя, т.е. инерционности токопроводящих элементов 4 и 5, что позволяет рабо- ать на частотах в десятки и сотни герц. Частичный унос теплоносителя 12 рабочим потоком компенсируется резервным теплоносителем из бефёрных емкостей 21 и 22,поступающий через кгшиллярнопористые артерии 23 и 24 при частичном высыхании капиЯлярно-пористых полос 13 и 14 за капиллярных сил. При увеличении управляющего сигнала в канале управления б рабочий поток, поступа|ощий через входной канал 3, в большей мере начинает поступать в выходнЬй канал 8.

Технико-экономи|ческий эффект от внедрения.данного Предложения заключается в существ енном повышении надежности в работ:е электропневматических преобразователей вследствие увеличения мощности пневматических выходных сигналов.,

Формула изобретения

1.Электрогидра;влический струйны преобразователь, содержащий корпус, в котором выполнены камера, взаимодействия струй, входной канал с устновленными на его выходе токопроводящими элементами,; подключенными к каналам управлений, и выходные каналы, отличаю -щийся тем, что, с целью повышения мощности преобразователя, йа боковых стенках камеры взаимодействия струй размещены пропитанные Яегкоиспаряющимся жидким теплоносителем капиллярнопористые полосы, концы соединены с токопровЬдящими элементами

и радиаторами охлаждения, установленными в выходных каналах.

2.Преобразователь по п, 1, о тл и ч аю щий с;я тем, что вего корпусе выполнены буферные емкости, заполненные резе рвными объемами теплоносител и соединенные капиллярно-пористыми артериями с капиллярно-пористйми полосами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское Свидетельство СССР 326377,- кл. Р 15 С 1/06, 1970.

2,Авторское свидетельство СССР 537199, кл. F 15 С .3/04, 1975 / (прототип).

fS

п