Способ измерения величины разности двух пневматических сигналов Советский патент 1983 года по МПК G06G5/00 

Изобретение относится к пневмоавтоматике (струйной технике) и может быть использавано при создании высокоточных датчиков температуры, давления и состава.

Известен способ измерения величины разности двух пневматических сигналов путем запоминания сигналов с последующим их сравнением

Известен также способ измерения величины разности двух пневматических сигналов путем запоминания сигналов с последующим их сравнением при постоянном давлении питания 2.

Известный способ дает возможность получить достаточно высокий коэффициент усиления, однако вследствие большого влияния на выходной сигнал таких параметров, как давление питания, температура, состав рабочего газа и других возможных источников помех,он имеет относительно высокое значение величины сигнал-шум, недостаточную чувствительность и точность.

Цель изобретения -.повышение чувствительности и точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что при измерении величины разности двух пневматических сигналов путем запоминания сигналов с последующим

их сравнением, сравниваеглле сигналы подают на управляющий вход струйного реле, плавно изменяют давление питания этого реле, а момент .запоминания каждого из сравниваемых сигналов определяют по срабатыванию струйного реле.

Пример. Способ осуществлялся, в частности, с помощью турбулентного

10 -усилителя.

На фиг.1 представлена схема такой реализации способа; на фиг.2 - статическая характеристика вход-выход турбулентного усилителя,- на фиг.З 15зависимости выходных сигналов от давления питания при различных значениях входного сигнала.

На схеме (фиг.1) изображены турбулентный усилитель 1, имеющий каналы

20 2 управления, вход 3 и выход 4, интегратор 5, переключатель 6, вентиль 7, переключатель 8, блок 9 памяти и блок 10 сравнения.

Способ осуществляешься следующим

25 образом. ;

В канал 2 управления через переключатель 6 сначала подают сигнал Х. С помощью интегратора 5, обеспечивающего плавное нарастание давления,из30меняют Давление питания на входе в

канал питания 3. По значению выходного сигнала У на выходе канала 4 определяют величину давления питания П, при котором срабатывает турбулентный усилитель 1. При срабатывании усилителя 1 с его выхода4 поступает сиг- в нал, открывающий вентиль 7 и пропускающий сигнал П в блок 9 памяти через переключатель 8. Затем в канал 2 управления через переключатель б подают сигнал Х,2. По выходного Q сигнала Y на выходе 4 турбулентного усилителя 1 определяют давление питания ri-i, при котором срабатывает турбулентный усилитель. При его срабатывании вентиль 7 открывается и ,, пропускает сигнал П;г в блок 10 сравнения через переключатель 8. В блоке 10 сравнения сравнивают значения П и по их разности определяют разиость входных сигналов Х, и Xj.. Чередование режимов подачи Х и Х обес- 20 печивается генератором (не показан), который управляет интегратором 5 и переключателями 6 и 8. При сравнении величин Х и Х с помощью известного способа фиксируют значения У и Yj и 25 по их разности судят о значениях входных сигналов Х и Х. Как видно из графика (фиг.2), зона А-Б соответствует ламинарному режиму течения, В-Г - турбулентному, Б-В - зона . ЗО перехода из Одного состояния в другое.

В случае, если значения Х и Х располагаются в зоне перехода Б-В усилителя, 1, а также в случае, если jjj Х соответствует одному состоянию, а Х, - другому, изменение выходного сигнала У при смене Х на Xj получается значительным. Однако, учитывая малую (а у некоторых струйных релейных устройств и нулевую) ширину пе- . реходной зоны и тот факт, что с изменением температуры, барометричес - кого давления, давления питания и состава рабочего газа положение переходной зоны изменяется, сравнение 45 величины 1ожет оказаться невозможным; или привести к неверному результату.. Реализация же данного способа исключает неудобства, связанные с ма- i лой шириной переходной зоны и влия- 50 нием помех (колебаний температуры.

давления питания и др.). Как бы ни изменялось положение характеристик в температуррй (фиг.З для Т и И), взаимное расположение характеристик для значений входныхсигналов Х и . остается прежним, а потому П-П « результат сравнения не из няeтcя. Аналогичное утверждение справедливо и для помех, связанных с изменением барометрического давления и состава. Давление питания П является выходной величиной.

С помощью настоящего способа может быть проведено измерение температуры и состава рабочего газа. В этом случае под величиной Х и Хд. следует соответственно понимать температуру или состав рабочей среды.

Изобретение позволяет повысить чувствительность и точность пневматических устройств без усложнения аппаратурного оформления, которые могут быть реализовагал лишь с помощью струйного релейного устройства и несложной схемы, реализующей алгоритм. Способ дает во.зйожность построения и таких приборов, как пневматические газоанализаторы (сигнализаторы) малых концентраций, имеющие большое народнохозяйственное значение.

Формула изобретения

Способ измерения величины разност двух пневматических сигналов путем запоминания сигналов с последующи их сравнением, о т л и ч а ю щ и и г с я тем, что, с цел1)Ю повышения чувствительности и точности спсюоба, сравниваеггиле сигналы подают на уп- . равляющий вход струйного реле, плавно изменяют давление питания данного реле, а момент запоминания каждого из сравниваемых сигналов определяют по срабатыванию стр уйного реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Струйная пневмогидроавтоматика М., Мир, 1969, с. 56-:58.

2.Берендс Т.К. и др. Элементы и схемы пневмоавтоматики. М., .Машиностроение, 19бв, с. 196 (прототип).

ю

Sbyt(Vk-«.)