Пневматический генератор непрерывного линейно убывающего сигнала — SU 1732355 (original) (raw)

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 77 Ю 77 И(54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР НЕПРЕРЫВНОГО ЛИНЕЙНО УБЫВАЮЩЕГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к устройствам пневмоавтоматики. Цель изобретения - повышение точности устройства. Пневматический генератор содержит первый клапан 1, аналоговый вход которого соединен с каналом 2 давления верхнего уровня, управляющий вход - с каналом 3 управляющего сигнала, а выход - с первой емкостью 4 и с входом первого повторителя 5, подключенного своим выходом к выходному каналу 8, и двухмембранный регулирующий орган 7 с двумя глухими камерами и проточной камерой, в которой установлено сопла, причем1732355 одна глухая камера соединена с каналом давления подпора, вход проточной камеры соединен с выходом клапана 1, а выход проточной камеры через регулируемый дроссель 12 связан с атмосферой. В устройстве также установлены ПИ-регулятор 11, два электропневматических дискретных преобразователя 19 и 22, второй клапан 18, вторая емкость 16, второй 15 и третий 20 повторители, два постоянных дросселя 17 и 21 и блок 10 управления. Один вход ПИ-регулятора 11 соединен с выходом проточной камеры 6 регулирующего органа 7, а второй вход ПИ- регулятора - с выходом второго повторителя 15, вход которого соединен с второй емкостью 16 и через первый постоянный дросИзобретение относится к устройствампневмоавтоматики, а именно к генераторамизменяющегося по определенному законуво времени пневматического сигнала, и может быть использовано в системах управления в химии, нефтехимии и др, отрасляхпромышленности.Известны пневматические генераторынепрерывного линейно убывающего сигнала, содержащие повторитель со сдвигом,дроссель, емкость и клапан. Эти генераторыимеют нелинейную характеристику и ограниченную точность,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пневматический генератор непрерывного линейноубывающего сигнала, содержащий клапан,емкость, повторитель и регулирующий орган, выполненный в виде двухходового усилителя и регулируемого дросселя.В указанном известном устройстве необеспечивается поддержание постоянной, скорости изменения сигнала генератора,что снижает его точность.Цель изобретения - повышение точности за счет поддержания постоянного заданного значения длительности развертки,Использование изобретения позволит настраивать длительность цикла работы устройства автоматически путем измененияперепада давления на дросселе устройства.Поставленная цель достигается тем, чтов пневматическом генераторе непрерывноголинейно убывающего сигнала, содержащемпервый клапан, аналоговый вход которого соединен с каналом давления верхнего уровня,управляющий вход - с каналом управляющего сигнала, а выход - с первой емкостью и свходом первого повторителя, подключенногосвоим выходом к выходному каналу, и двухмембранньв регулирующий орган с двумя 5 10 15 20 25 30 35 40 сель 17 - с выходом второго клапана 18, управляющий вход которого связан с выходом первого электропневматического дискретного преобразователя 19, а аналоговый вход второго клапана 18 соединен с выходом третьего повторителя 20 и через второй постоянный дроссель 21 - с выходом второго электропневматического дискретного преобразователя 22. Электрические входы первого 19 и второго 22 электропневматических дискретных преобразователей соединены с первым 23 и вторым 24 выходами блока 10 управления, вход которого соединен с выходом первого повторителя 5, а вход третьего повторителя 20 связан с каналом 25 задания. 2 ил,глухими камерами и проточной камерой, в которой установлено сопло, причем одна глухая камера соединена с каналом давления подпора, вход проточной камеры сообщен с выходом клапана, а выход проточной камеры через регулируемый дроссель связан с атмосферой, установлены ПИ-регулятор, два электропневматических дискретных преобразователя, второй клапан, вторая емкость, второй и третий повторители, два постоя нных дросселя и блок управления, причем выход ПИ-регулятора соединен с второй глухой камерой регулирующего органа, один вход ПИ-регулятора соединен с выходом проточной камеры регулиоующего органа, второй вход ПИ-регулятора - с выходом второго повторителя, вход которого соединен с второй емкостью и через первый постоянный дроссель - с выходом второго клапана, управляющий вход которогс связан с выходом первого электропневматического дискретного преобразователя, а аналоговый вход второго клапана соединен с выходом третьего повторителя и через второй постоянный дроссель - с выходом второго электропневматического дискретного преобразователя, электрические входы первого и второго электропневматических дискретных преобразователей соединены с первым и вторым выходами блока управления, вход которого соединен с выходом первого повторителя, а вход третьего повторителя связан с каналом задания.На фиг, 1 приведена принципиальная схема генератора; на фиг. 2 - схема блока управления.Первый клапан 1 аналоговым входом соединен с каналом 2 давления. Р верхнего уровня, от которого генератор начинает работать. Управляющий вход клапана 1 сообщен с каналом 3 управляющего сигнала40 Рупр 1, а выход - с первой емкостью 4, с входом первого повторителя 5 и с соплом, установленным в проточной камере 6 регулирующего органа 7.Выход повторителя 5 подключен к выходному каналу 8 и к входу 9 блока 10 управления.Проточная камера 6 соединена с первым входом ПИ-регулятора 11 и через регулируемый дроссель 12 - с атмосферой. Выход ПИ-регулятора 11 связан с второй глухой камерой 13 регулирующего органа 7, первая глухая камера 14 которого связана с каналом давления подпора (не показан).Второй вход ПИ-регулятора является входом задания, подключенным к выходу второго повторителя 15. Вход повторителя 15 связан с второй емкостью 16 и через первый постоянный дроссель 17 - с выходом второго клапана 18, управляющий вход которого соединен с выходом первого электропневматического дискретного преобразователя 19, Аналоговый вход клапана 18 сообщен с выходом третьего повторителя 20 и через второй постоянный дроссель 21 - с выходом второго электропневматического дискретного преобразователя 22.Управляющие входы преобразователей 19 и 22 подключены к первому 23 и второму 24 выходам блока 10 управления,Вход повторителя 20 соединен с каналом 25 задания,Блок 10 управления (фиг, 2) содержит первый 26 и второй 27 пневмозлектрические компараторы, дзухвходовой триггер 28, таймер 29, первый 30 и второй 31 электронные компараторы, элемент ИЛИ 32, формирователи 33 и 34 импульсов, кнопки 35 и 36,Первые входы компараторов 26 и 27 соединены с выходным каналом 8, вторые входы - с каналами задания сигналов Рврд (верхняя граница рабочего диапазона) и Рнрд (нижняя граница рабочего диапазона),Выход Я 2 компаратора 26 соединен с включающим входом триггера 28, а выход Я 2 компаратора 27 - с выключающим входом триггера 28. К стробирующим входам формирователей 33 и 34 подключен выход компаратора 27,Генератор работает следующим органом.Сигнал Р задается несколько большим давления, от которого начинает работать генератор, например, если рабочий диапазон генератора 1,0 - 0,2 кгс/см, генег ратор работает от давления 1,05 кгс/см , тогда Р = 1,1 кгс/см . При других рабочих диапазонах , подбирают опытным путем. 5 10 15 20 25 30 35 Сигнал Рзад примерно равен нижней грани. це диапазона генератора, его подбирают опытным путем,Сигнал Рупр 1 задается от устройства, включающего генератор. Периоды подачи сигнала Рупр 1 на 3 - 5 с больше длительности прохождения генератором диапазона от Р, до давления, которое несколько больше Р 2, но ниже нижней границы рабочего диапазона.Регулятор 11 все время поддерживает на выходе давление Рз таким, чтобы давление Р 4 было равно Р 2,Генератор периодически запускается подачей сигнала Рупр 1, При этом клапан 1 размыкается и в емкости 4 отсекается порция воздуха. В связи с тем, что из емкости 4 воздух непрерывно уходит через элементы 13 и 12, давление Р 8 цх, бывшее вначале равным Рв, уменьшается. Когда сигнал Рвых станет меньше нижней границы рабочего диапазона генератора, сигнал Рупр 1 снимается, клапан 1 замыкается и Рых становится равным Р, Происходит зарядка емкости 4 генератора,С помощью блока 10 управления производится корректировка времени цикла работы генератора. Алгоритм работы блока следующий.Замеряется время циклаработы генератора с.Время 1 сравнивается с заданными временами т+ и хЕсли г (1т, то блок 10 не подает никаких команд.Если 1 2 п, то необходимо уменьшить время цикла;.або-ы генератора и блок 10 вырабатывает на время Ь 1 команды Оупр 1 = 1, Оупр 2 = О, Если ст, то необходимо увеличить время цикла работы генератора и блок 10 вырабатывает на время Ьс КОМаНДЫ Оупр 1 = 1, Оупр 2 = 1.По этим командам срабатывают элементы 19 и 22, замыкается клапан 18 и давление Р 2 либо возрастает, либо умень- шаетсЯ в зависимости от величины Оупр 2,Длительность Ьподачи команд определяется величиной рассогласования междуи 7 гЭлементы 28-34 являются функциональными элементами и могут быть реализованы с помощью микропроцессора.Выходные сигналы Я и Я 2 компараторов 26 и 27 управляют работой триггера 28,При поступлении на триггер 28 сигнала Я 1 триггер вырабзтывает сигналы Яз = 1, Яз = О, По этим сигналам обнуляется таймер 29 и начинается счет времени. При8 1732355 35 40 45 50 поступлении на триггер 28 сигнала 8 появляются сигналы Яз = О, Яз = 1, и. таймер 29 останавливается, Временной сигнал 1 таймера сравнивается с заданными временами т и т на компараторах 30 и 31, Выходные сигналы Я 4 и Яь этих компарато,ров поступают через элемент ИЛИ 32 на формирователи 33 и 34, Однако эти формирователи могут сработать и выдать выходные сигналы, только при появлении сигнала10 разрешения, которым является сигнал 32. Вручную можно включить формирователи путем нажатия кнопок 35 и.36.Применение предлагаемого устройства позволяет всегда поддерживать постоян 15 ную длительность развертки, что особенно важно при изменении окружающей температуры и атмосферного давления. Формула изобретения20Пневматический генератор непрерывного линейно убывающего сигнала, содержащий первый клапан, аналоговый вход которого соединен с каналом давления верхнего уровня, управляющий вход -25 с каналом управляющего сигнала, а выход - с первой емкостью и с входом первого повторителя, подключенного своим выходом к выходному каналу, и двухмембранный регулирующий орган с двумя глухими камерами и проточнои камерой, в которой установлено сопло, г,ричем одна глухая камера соединена с каналом давления подпора, вход проточной камеры соединен с выходом клапана, а выход проточной камеры через регулируемый дроссель связан с атмосферой, отл ича ю щийс я тем, что, с целью повышения точности, в генераторе дополнительно установлены ПИ-регулятор, два электропневматических дискретных преобразователя, второй клапан, вторая емкость, второй и третий повторители, два постоянных дросселя и блок управления, причем выход ПИ-регулятора соединен с второй глухой камерой регулирующего органа, первый вход ПИ-регулятора соединен с выходом проточной камеры регулирующего органа, второй вход ПИ-регулятора - с выходом второго повторителя, вход которого соединен с второй емкостью и через первый постоянный дроссель - с выходом второго клапана, управляющий вход которого связан с выходом первого электропневматического дискретного преобразователя, а аналоговый вход второго клапана соединен с выходом третьего повторителя и через второй постоянный дроссель - с выходом второго электропневматического дискретного преобразователя, электрические входы первого и второго электропневматических дискретных преобразователей соединены с первым и вторым выходами блока управления, вход которого соединен с выходом первого повторителя, а входтретьего повторителя связан с каналом задания.роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 каз 1584 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5

Смотреть

Пневматический генератор непрерывного линейно убывающего сигнала