Пневматический повторитель

Пневматический повторитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПИСАНИЕ (ii} 9129

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 546743 (22) Заявлено 21.02.79 (21) 2727020/18-24 (51) М. Кл. з

F 15 С 3/04

G 01 L 7/08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный номнтет

Опубликовано 15.03.82. Бюллетень № 10 (53) УДК 621-525 (088.8) по денем нзобретеннй н открытий

Дата опубликования описания 25.03.82 (72) Авторы изобретения

А. Г. Ткачук, С. А. Розенцвейг, В. Г. Жуков, И. Л. Ермаков и Д. Ф. Томенко (71) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПОВТОРИТЕЛЪ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике на элементах пневмоавтоматики и может быть использовано в качестве датчика давления, например при измерении уровня жидкости с пневматической передачей показаний.

По основному авт. св. № 546743 известен пневматический повторитель, содержащий манометрический чувствительный элемент и прилегающую к нему проточную камеру с соплом, клапан набора давления, клапан сброса давления, имеющий пружину и сопло, соединенное с атмосферой, и заслонку, прикрепленную к мембране, причем управляющие камеры клапанов соединены через сопло с проточной камерой, прилегающей к манометрическому чувствительному элементу, и через дроссель — с каналом питания, а проточные камеры клапанов соединены с проточной камерой, прилегающей к манометрическому чувствительному элементу f I ).

Этот повторитель характеризуется недостаточной точностью, вызванной его повышеннойй статической погрешностью.

Цель изобретения — повышение точности пневматического повторителя.

Указанная цель достигается тем, что в пневматическом повторителе, содержащем манометрический чувствительный элемент и прилегающую к нему проточную камеру с соплом. клапан набора давления, клапан сброса давления, имеющий пружину и сопло, соединенное с атмосферой, и заслонку, прикрепленную к мембране, причем управляющие камеры клапанов соединены через сопло с проточной камерой, прилегающей к манометрическому чувствительному эле о менту, и через дроссель — с каналом питания, а проточные камеры клапанов соединены с проточной камерой, прилегающей к манометрическому чувствительному элементу, отверстие сопла клапана сброса смещено

15 относительно оси пружины этого клапана в осоответствии с соотношением — = 3 — 5, А где:

А — расстояние от внешнего края coma до оси пружины;

 — расстояние от внешнего края сопла до оси сопла.

Входные отверстия каналов, соединенных с проточной камерой клапана набора и проточной камерой манометрического эле912956 мента, выполнены в боковой стенке проточной камеры клапана сброса.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого повторителя; на фиг. 2 -- узел клапана сброса.

Повторитель содержит манометрический чувствительный элемент, R качеСтве которого использована мембрана 1 из тонкой полиамидной пленки. Мембрана 1 ограни кивает наружное пространство 2 от проточной камеры 3 повторителя, которая соплом 4 и каналом 5 сообщается, соответственно, с у иравляющей камерой 6 и проточной камерой 7 клапана сброса.

В повторителе имеется клапан набора давлений, в котором запирающим элементом является шарик 8, на который со стороны камеры 9 питания действует пружина 10, прижимаюгцая шарик 8 к седлу 11, а со стороны проточной камеры 12 — толкатель

13, выполненный заодно с жестким центром

14 мембраны 15, отделяющей проточную камеру 12 от управляющей камеры 16 клапана набора давления.

Камера 9 каналом 17 соединена с питаюшим трубопроводом 18. На ответвлении от канала 17 установлен цроссель 19, через который с помощью канала 20 к питающей линии присоединены камеры 16 и б. Кроме того, камера 9 через дроссель 21 соединена с каналом 22, с которым соединены также камеры 7 и 12 и выходной канал 23.

Клапан сброса давления содержит con io 24, отверстие 25 которого каналом 26 и труооироводом 27 сообщается с BTlv,oñôåрой, и заслонку 28, прикрепленную к мембране ?9, разделяющей камеры 6 и 7. Отверстие 25 смешено относительно îcè 30 мембраны 29, а в центральной части сопла

24 имеется углубление 31, в которое вставлена пружина 32, отжимающая заслонку

28 от сопла 24. На центральной части заслонки 28 имеется выступ 33 для фиксации прилегающего к заслонке 28 витка пружины 32.

Проточная камера 7 клапана сброса соединена с проточной камерой 3 повторителя самостоятельным каналом 5. На фиг. 2 показано расстояние А от внешнего края сопла (точка а) до оси пружины 32 и расстояние В от точки а до оси сопла.

Повторитель работает следующим образом.

В пространстве 2, с которым граничит мембрана 1, находится среда, по отношению к которой повторитель служит датчиком давления. В процессе работы повторитель питается очищенным и осушенным сжатым воздухом постоянного давления Рд„т ., подаваемым в повторитель по трубопроводу

18. Выходным сигналом повторителя является давление Р> „воздуха в канале 23, которым повторитель соединен с прибором для измерения и/или регистрации давления (на схеме не показанном) . Сброс воздуха из повторителя в окружающую атмосферу, давление которой Рат„, происходит через канал 26 и трубопровод 27.

При увеличении входного давления Р „ мембрана прогибается вверх и прикрывает

$ сопло 4. Проход через него питающего воздуха прекращается и увеличивается давление в камере 6, канале 20 и камере 16, в результате чего мембрана 15 прогибается вверх, поднимая свой жесткий центр 14 с толкателем 13 и открывая шариковый клапан набора давления. Питающий воздух проходит из клапана 17 и камеру 12 и далее в канал 22, с которым соединен выходной канал 23, и выходное давление Р „увевых личивается.

При уменьшении входного давления Р мембрана 1 прогибается вниз и открывае соило 4, через которое воздух из камеры

6 проходит в камеру 3 и далее в канал 5, камеру 7, отверстие 25, канал 26, выходной трубопровод 27 и выходит в окружающую атмосферу с давлением Ра „Вследствие открытия отверстия 25, давление в камере

7 и соединенном с ней канале 22 и канале

23 уменьшается, т. е. уменьшается выходное давление Рвь „

В установившемся режиме клапан набора давления закрыт. Подпитка канала 22, с которым соединен выходной канал 23, происходит через дроссель 21, а избыток воздуха сбрасывается в атмосферу через отверстие 25 в сопле 24.

Точность повторителя определяется тем, насколько выходное давление Р х близко к входному давлению Р „. Разность межд) 3THMH Bc rrr iw " - "" P = Рвх Рвых ри установившемся режиме работы повторителя является статической погрешностью повторителя. Эта погрешность в значительной степени зависит от конструкции клапана сброса. Для уменьшения погрешности > овторителя необходимо уменьшить перепад lBBлений на мембране 29. к которой ирикреп4 лена заслонка 28 клапана сброса. Эта величина тем меньше, чем меньше сила, требуюшаяся для ее открывания и закрывания.

Эта сила значительно уменьшается, если заслонку 28 поворачивать иа некоторый угол, а не иеремегцать поступательно. В данном повторителе гюворачивание заслонки 28 oc) ществляется благодаря тому, что отверстие

25 сопла 24 смещено относительно оси 30 мембраны 29. В связи с этим сила, ирижимаюгцая заслонку 28 к отверстию 25 ири истечейии через него возду. а. приложена к заслонке эксцентрично. Поэтому олижайший к отверстию 25 край заслонки 28 оказывается постоянно приближенным к краю сопла 24 в точке а..Указанная точка служит центром, вокруг которого заслонка 28 поворачивается как рычаг.

В данном повторителе усилие пружины

32 значительно меньше, чем у известного.

11ðè мощном сбросе воздуха в атмосфер) 912956

Х в переходном режиме возникающий. на мембране 29 перепад давлений в состоянии преодолеть это уменьшившееся усилие мембраны 29, что приводит к торможению сброса воздуха. Благодаря наличию самостоятельного канала 5, этот перепад в переходном режиме исчезает, и замедления сброса воздуха не происходит.

Эффективность изобретения определяется повышением точности систем контроля и регулирования, в которых применен описанный пневматический повторитель. î

Формула изобретения

2f 1Р

2б э»»

О 5

РИ22.2

Составитель Н.,т1анин

Редактор Н. Киштулинец Техред А. Бойкас Корректор Г. Огар

Заказ 1359/45 Тираж 730 Под исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Пневматический повторитель по авт. св. ¹ 546743, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, отверстие соп1а клапана сброса смещено относительно оси пружины этого клапана,в соответствии с соотношением — = 3 — 5, где и

А — расстояние от внешнего края сопла до оси пружины;

 — расстояние от внешнего края сопла до оси сопла.

2. Повторитель по и. 1, отличающийся тем, что входные отверстия каналов, соединенных с проточной камерой клапана набора и проточной камерой манометрического элемента, выполнены в боковой стенке проточной камеры клапана сброса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Авторское свидетельство СССР № 546743, F 15 С 3/04, 1977 (прототип).