RU2010110C1

RU2010110C1 - Pulse generator

Info

Publication number: RU2010110C1
Authority: RU
Inventors: И.М. Бирюков; В.Г. Усов; В.М. Кожемякин; В.А. Фролов; Ю.С. Коллин
Original assignee: Бирюков Игорь Михайлович
Priority date: 1992-04-02
Filing date: 1992-04-02
Publication date: 1994-03-30

Abstract

FIELD: pneumatic computing technology. SUBSTANCE: generator has pneumatic relay 1, upper and lower level setters 10 and 7 respectively connected to first blind chamber 11 of pneumatic relay 1 which output is connected to second chamber 10 of pneumatic relay 1 directly through inertial member 18 or through second pneumatic relay 22. The generator has actuator 25 which one chamber 28 has fluid intake mechanism 29, and the other one is connected to second blind chamber 20 of relay 1. Upper and lower level setters 10 and 7 are made in the form of a single-diaphragm members connected in a minimum signal selection circuit, and the output of pneumatic relay 1 is connected to blind chamber 6 of lower level setter 7. Nozzle 16 of lower level setter 7 and one of the flow chambers of pneumatic relay 1 may be connected to a vacuum source. EFFECT: simplified structure and widened scope of application. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к пневматической вычислительной технике, а именно к устройствам, предназначенным для формирования импульсов, и может быть использовано в пневматических генераторах, смесителях и т. д. The invention relates to pneumatic computing, and in particular to devices designed to generate pulses, and can be used in pneumatic generators, mixers, etc.

Известны импульсаторы, содержащие пневмореле с включением на вход в какую-либо одну из глухих камер инерционного звена [1] . Known pulsers containing pneumatic relay with the inclusion at the entrance to any one of the deaf chambers of the inertial link [1].

Известные импульсаторы имеют недостаточно высокую стабильность работы. Known pulsers have insufficient stability.

Известны импульсаторы, содержащие пневмореле и инерционное звено, инерционность которого изменяется путем переключения дросселей [2] . Known pulsers containing pneumatic relay and inertial link, the inertia of which is changed by switching chokes [2].

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является генератор импульсов, содержащий пневмореле, на входе одной из глухих камер которого включено инерционное звено, а к входу другой глухой камеры через два пневмоконтакта подключены соответственно сигналы верхнего и нижнего уровня [3] . The closest in technical essence to the invention is a pulse generator containing a pneumatic relay, at the input of one of the deaf chambers of which an inertial link is connected, and signals of the upper and lower levels are connected to the input of the other deaf chamber via two pneumatic contacts [3].

Известный генератор импульсов имеет сложную конструкцию. Это объясняется тем, что для подключения двух сигналов требуются два пневмоконтакта (т. е. дополнительное пневмореле). The known pulse generator has a complex structure. This is because two pneumatic contacts are required to connect two signals (i.e., an additional pneumatic relay).

Целью изобретения является упрощение конструкции и расширение области использования. The aim of the invention is to simplify the design and expand the scope of use.

Цель достигается тем, что в генераторе импульсов, содержащем пневмореле, выход которого подключен через инерционное звено к первой глухой камере, и два задатчика нижнего и верхнего уровня, задатчики выполнены в виде повторителей со сдвигом, подключенных по схеме определения минимального сигнала, выход которых подключен к второй глухой камере пневмореле, а выход пневмореле связан с глухой камерой повторителя со сдвигом нижнего уровня. Сопло задатчика нижнего уровня и одна из проточных камер пневмореле подключены к источнику вакуума. Генератор импульсов снабжен исполнительным механизмом, одна камера которого снабжена механизмом для забора жидкости (смеси), а другая подключена к выходу инерционного звена. Глухая камера пневмореле соединена с выходом инерционного звена через нормально закрытый пневмоконтакт, а через нормально открытый пневмоконтакт с источником питания. Существенным отличием является то, что генератор импульсов снабжен задатчиками верхнего и нижнего уровня, которые выполнены в виде одномембранных элементов, соединенных по схеме выбора минимального сигнала. При этом глухая камера задатчика нижнего уровня соединена с выходом пневмореле. The goal is achieved in that in a pulse generator containing a pneumatic relay, the output of which is connected via an inertial link to the first blind chamber, and two lower and upper level switches, the switches are made in the form of repeaters with a shift, connected according to the scheme for determining the minimum signal, the output of which is connected to the second blind chamber is a pneumorelayer, and the output of the pneumatic relay is connected to the repeater’s blind chamber with a lower level shift. The lower level nozzle and one of the flow chambers of the pneumatic relay are connected to a vacuum source. The pulse generator is equipped with an actuator, one chamber of which is equipped with a mechanism for collecting liquid (mixture), and the other is connected to the output of the inertial link. The deaf chamber of the pneumatic relay is connected to the output of the inertial link through a normally closed pneumatic contact, and through a normally open pneumatic contact with a power source. A significant difference is that the pulse generator is equipped with master switches of the upper and lower levels, which are made in the form of single-membrane elements connected by a minimum signal selection circuit. In this case, the blind chamber of the lower level master is connected to the pneumatic relay output.

Известны одномембранные элементы, соединенные по схеме выбора минимального сигнала (см. Фудим Е. В. Пневматическая вычислительная техника. Теория устройств и элементов. М. : Наука, 1973, рис. 16.40, с. 474). Однако данная схема не используется в качестве задатчика абсолютного давления. Known single-membrane elements connected by the minimum signal selection scheme (see Fudim E.V. Pneumatic computing technology. Theory of devices and elements. M.: Nauka, 1973, Fig. 16.40, p. 474). However, this circuit is not used as an absolute pressure setter.

Известен задатчик абсолютного давления, содержащий одномембранные элементы, соединенные по схеме определения максимального сигнала (см. авт. св. СССР N 1395855, кл. F 04 B 13/00, 43/06). Однако этот задатчик требует коммутирующее устройство для подключения различных выходных сигналов. Known absolute pressure regulator containing single-membrane elements connected according to the scheme for determining the maximum signal (see ed. St. USSR N 1395855, class F 04 B 13/00, 43/06). However, this master requires a switching device for connecting various output signals.

Известно устройство формирования в глухой камере сигнала нижнего и верхнего уровня, содержащее задатчик и два дросселя (см. Берендс Т. К. Элементы и схемы пневмоавтоматики. М. : Машиностроение, 1968, с. 111, рис. 78). Однако известное устройство имеет недостаточную точность, так как один из задатчиков, содержащий два дросселя, имеет недостаточно стабильную работу при изменении давления питания. A device is known for forming a low and upper level signal in a dead chamber containing a master and two chokes (see T. Berends, Elements and schemes of pneumatic automation. M.: Mechanical Engineering, 1968, p. 111, Fig. 78). However, the known device has insufficient accuracy, since one of the adjusters, containing two chokes, has insufficiently stable operation when the supply pressure changes.

Анализ патентно-технической литературы позволяет сделать вывод, что предложение обладает новизной и полезно. An analysis of the patent technical literature allows us to conclude that the proposal is novel and useful.

На чертеже приведена схема генератора импульсов. The drawing shows a diagram of a pulse generator.

Генератор содержит пневмореле 1 с двумя пневмоконтактами в виде сопел 2,3. К соплу 2 подводится питание. Сопло 3 связано с проточной камерой 4. Вторая проточная камера 5 связано либо с атмосферой, либо с источником вакуума. Сопло 3 соединено дополнительно с глухой камерой 6 задатчика 7 нижнего уровня. Проточная камера 8 задатчика 7 соединена с проточной камерой 9 задатчика 10 верхнего уровня и глухой камерой 11 пневмореле 1, а через дроссель 12 с источником давления. Задатчики 7 и 10 снабжены механизмами 13 и 14 задания. Сопло 15 связано с атмосферой, а сопло 16 - с атмосферой или источником вакуума, когда к проточной камере 5 пневмореле 1 подключают вакуум. Проточная камера 4 и сопло 3 связаны с входом 17 инерционного звена 18, выполненного в виде одного дросселя или в виде интегратора. Выход 19 инерционного звена 18 связан непосредственно с глухой камерой 20 пневмореле 1 или через нормально закрытый контакт в виде сопла 21 реле 22. К нормально открытому контакту в виде сопла 23 подводится давление, которое по линии 24 связи попадает в глухую камеру 20 пневмореле 1. Пневмореле 22 устанавливается, если генератор импульсов снабжен исполнительным механизмом 25, разделенным мембраной (чувствительным элементом) 26 на две камеры. Камера 27 соединена с линией 24 связи, а камера 28 снабжена механизмом 29 в виде трубки для забора жидкости (смеси) 30 из емкости 31. В канал 32 пневмореле 22 подается сигнал управления. The generator contains a pneumatic relay 1 with two pneumatic contacts in the form of nozzles 2,3. The nozzle 2 is powered. The nozzle 3 is connected to the flow chamber 4. The second flow chamber 5 is connected either to the atmosphere or to a vacuum source. The nozzle 3 is additionally connected to the deaf chamber 6 of the setter 7 of the lower level. The flow chamber 8 of the setter 7 is connected to the flow chamber 9 of the setter 10 of the upper level and the deaf chamber 11 of the pneumatic relay 1, and through the throttle 12 with a pressure source. The setters 7 and 10 are equipped with mechanisms 13 and 14 tasks. The nozzle 15 is connected with the atmosphere, and the nozzle 16 is connected with the atmosphere or a vacuum source when a vacuum is connected to the flow chamber 5 of the pneumatic relay 1. The flow chamber 4 and the nozzle 3 are connected to the input 17 of the inertial link 18, made in the form of a single inductor or in the form of an integrator. The output 19 of the inertial link 18 is connected directly to the deaf chamber 20 of the pneumatic relay 1 or through a normally closed contact in the form of a nozzle 21 of the relay 22. A pressure is applied to the normally open contact in the form of a nozzle 23, which flows through the communication line 24 into the blind chamber 20 of the pneumatic relay 1. Pneumatic relay 22 is set if the pulse generator is equipped with an actuator 25 divided by a membrane (sensing element) 26 into two chambers. The camera 27 is connected to the communication line 24, and the camera 28 is equipped with a mechanism 29 in the form of a tube for collecting liquid (mixture) 30 from the tank 31. A control signal is supplied to the channel 32 of the pneumatic relay 22.

Подготавливают генератор импульсов к работе путем подключения давления питания к дросселю 12. С помощью механизмов 13, 14 настраивают давление нижнего и верхнего уровня. Сначала настраивают нижний уровень и с помощью манометра (на чертеже не показан) определяют нижний уровень. Затем перекрывают, например, сопло 16 и настраивают с помощью механизма 14 верхний уровень. Prepare the pulse generator for operation by connecting the supply pressure to the throttle 12. Using the mechanisms 13, 14 adjust the pressure of the lower and upper levels. First, set the lower level and using a manometer (not shown in the drawing) determine the lower level. Then, for example, the nozzle 16 is closed and the upper level is adjusted using the mechanism 14.

Генератор импульсов включают в работу путем подачи сжатого воздуха в сопло 2. В камеру 11 поступает давление нижнего уровня. Под силовым воздействием давления в камере 11 сопло 3 закрывается, а сопло 2 открывается. Сжатый воздух из проточной камеры 4 поступает на вход 17 инерционного звена 18 и в глухую камеру 6 задатчика 7 нижнего уровня. Сопло 16 закрывается и в камере 11 формируется давление верхнего уровня. Сжатый воздух через инерционное звено 18 попадает непосредственно в глухую камеру 20. Через некоторое время в зависимости от инерционности звена 18 начинает нарастать давление в камере 20, и когда оно достигает величины верхнего уровня, заданного задатчиком 10, сопло 2 закрывается, а сопло 3 открывается. Если проточная камера 5 и сопло 16 связаны с атмосферой, то атмосферное давление через сопло 3 распространяется в глухую камеру 6 задатчика 7 нижнего уровня. Так как задатчики 7, 10 подключены по схеме выбора минимального сигнала, то в глухой камере 11 пневмореле 1 формируется давление нижнего уровня. Атмосферное давление через сопло 3 из проточной камеры 5 поступает также на вход 17 инерционного звена 18 и затем на выход 19 и в глухую камеру 20. Как только давление в камере 20 достигнет давления в камере 11, пневмореле 1 переключается, сопло 3 закрывается, а открывается сопло 2. После этого процессы повторяются. Если к проточной камере 5 и соплу 16 подключить вакуум, то генератор импульсов работает аналогично. Так как сопло 2 открывается, а сопло 3 закрывается, то в проточной камере 4, на входе 17 инерционного звена 18 и в глухой камере 6 задатчика 7 нижнего уровня формируется давление, сопло 16 закрывается и в камеру 11 поступает давление с задатчика 10 верхнего уровня. В зависимости от настройки инерционного звена в камере 20 начинает повышаться давление и, когда оно достигнет величины верхнего уровня, пневмореле 1 переключается. Сопло 2 закрывается, а сопло 3 открывается. Так как к проточной камере 5 и соплу 16 подключен вакуум, то сначала в глухой камере 6 задатчика нижнего уровня появляется вакуум, а затем, учитывая то, что расходная характеристика сопла 16 больше расходной характеристики дросселя 12, вакуум формируется в проточной камере 8 задатчика нижнего уровня, который теперь работает как задатчик вакуума и следовательно, вакуум задан и в глухой камере 11 пневмореле 1. Через некоторое время вакуум через инерционное звено 10 распространяется в камеру 20. После того как величина вакуума в камере 20 достигнет значения заданного вакуума в камере 11, пневмореле 1 переключается. Сопло 3 закрывается, а сопло 2 открывается и процессы повторяются. Выходным сигналом генератора импульсов может быть как давление в проточной камере 4, так и в глухой камере 20. The pulse generator is turned on by supplying compressed air to the nozzle 2. A lower level pressure enters the chamber 11. Under the force of pressure in the chamber 11, the nozzle 3 closes, and the nozzle 2 opens. Compressed air from the flow chamber 4 enters the inlet 17 of the inertial link 18 and into the dead chamber 6 of the setter 7 of the lower level. The nozzle 16 is closed and the upper level pressure is formed in the chamber 11. Compressed air through the inertial link 18 enters directly into the dead chamber 20. After some time, depending on the inertia of the link 18, the pressure in the chamber 20 begins to increase, and when it reaches the upper level specified by the setpoint 10, the nozzle 2 closes and the nozzle 3 opens. If the flow chamber 5 and the nozzle 16 are connected with the atmosphere, then the atmospheric pressure through the nozzle 3 propagates into the blind chamber 6 of the lower level setter 7. Since the setters 7, 10 are connected according to the minimum signal selection scheme, a low level pressure is formed in the dead chamber 11 of the air relay 1. Atmospheric pressure through the nozzle 3 from the flow chamber 5 also enters the inlet 17 of the inertial link 18 and then to the exit 19 and into the dead chamber 20. As soon as the pressure in the chamber 20 reaches the pressure in the chamber 11, the pneumatic relay 1 switches, the nozzle 3 closes and opens nozzle 2. After this, the processes are repeated. If a vacuum is connected to the flow chamber 5 and nozzle 16, then the pulse generator works in a similar way. Since the nozzle 2 opens and the nozzle 3 closes, pressure is generated in the flow chamber 4, at the inlet 17 of the inertial link 18 and in the deaf chamber 6 of the lower level adjuster 7, the nozzle 16 is closed and pressure is supplied to the chamber 11 from the upper level adjuster 10. Depending on the setting of the inertial link in the chamber 20, the pressure begins to increase and, when it reaches the upper level, the pneumatic relay 1 switches. Nozzle 2 closes and nozzle 3 opens. Since a vacuum is connected to the flow chamber 5 and the nozzle 16, first a vacuum appears in the deaf chamber 6 of the lower master, and then, given that the flow characteristic of the nozzle 16 is greater than the flow characteristic of the throttle 12, a vacuum is formed in the flow chamber 8 of the lower master , which now works as a vacuum adjuster, and therefore, the vacuum is also set in the dead chamber 11 of the pneumatic relay 1. After some time, the vacuum propagates through the inertial link 10 into the chamber 20. After the value of the vacuum in the chamber 20 reaches the set vacuum in the chamber 11, the pneumatic relay 1 is switched. The nozzle 3 closes, and the nozzle 2 opens and the processes are repeated. The output signal of the pulse generator can be both the pressure in the flow chamber 4, and in the deaf chamber 20.

Подключение вакуума к соплу 16 и проточной камере 5 позволяет дополнительно автоматически изменить частоту формирования импульсов. Величину вакуума на задатчике 7 нижнего уровня можно изменять с помощью механизма 13 настройки. Инерционное звено 18 может содержать несколько дросселей и подключаться с помощью коммутатора (на чертеже не показано). Подключение вакуума к соплу 16 и проточной камере 5 позволяет не только изменять частоту генератора, но и расширить его функциональные возможности. Для этого генератор дополнительно снабжен исполнительным механизмом 25. При включении генератора импульсов в камере 27 формируется то давление, то вакуум. При этом мембрана (чувствительный элемент, например сильфон, поршень) 26 перемещается вправо и влево, создавая то давление, то вакуум в камере 28. Это вызывает перемещение жидкости (смеси) 30 по трубке 29 из емкости 31 то вверх, то вниз и перемешивание смеси в емкости 31. После завершения процесса смешивания смеси, например, в процессе титрования генератор импульсов в отключенном состоянии в магистрали 24 и глухой камере 20 формирует вакуум и трубка 29 заполняется жидкостью. Если в процессе работы после отключения генератора импульсов необходимо чтобы в трубке 29 жидкость не оставалась, то генератор дополнительно содержит второе пневмореле 22. В исходном состоянии (в отключенном) сопло 21 нормально закрыто. Сжатый воздух через сопло 23 поступает в камеру 20 пневмореле 1 и отключает генератор импульсов. Одновременно сжатый воздух по магистрали 24 поступает в камеру 27, перемещает мембрану 26 влево, создает давление в камере 28 и вытесняет жидкость из трубки 29. Это создает благоприятные условия для промывки трубки с последующим перемешиванием новой смеси. Connecting the vacuum to the nozzle 16 and the flow chamber 5 allows you to automatically automatically change the frequency of formation of the pulses. The magnitude of the vacuum at the master 7 of the lower level can be changed using the mechanism 13 settings. The inertial link 18 may contain several chokes and connect using a switch (not shown). Connecting the vacuum to the nozzle 16 and the flow chamber 5 allows not only to change the frequency of the generator, but also to expand its functionality. For this, the generator is additionally equipped with an actuator 25. When the pulse generator is turned on, either pressure or vacuum is formed in the chamber 27. In this case, the membrane (a sensing element, for example a bellows, a piston) 26 moves to the right and left, creating either pressure or vacuum in the chamber 28. This causes the liquid (mixture) 30 to move along the tube 29 from the tank 31 up and down and mixes in the tank 31. After completion of the mixing process of the mixture, for example, during the titration process, the pulse generator in the off state in the line 24 and the deaf chamber 20 generates a vacuum and the tube 29 is filled with liquid. If during operation, after switching off the pulse generator, it is necessary that no liquid remains in the tube 29, then the generator additionally contains a second pneumatic relay 22. In the initial state (in the off state), the nozzle 21 is normally closed. Compressed air through the nozzle 23 enters the chamber 20 of the pneumatic relay 1 and turns off the pulse generator. At the same time, compressed air enters the chamber 27 through the line 24, moves the membrane 26 to the left, creates pressure in the chamber 28 and displaces the liquid from the tube 29. This creates favorable conditions for washing the tube with the subsequent mixing of a new mixture.

Включают генератор импульсов при наличии пневмореле 22 путем подачи сигнала управления в канал 32. В этом случае выход 19 инерционного звена 18 поступает в камеру 20. При отключении сигнала управления в канале 32 генератор импульсов перестает работать. Turn on the pulse generator in the presence of a pneumatic relay 22 by supplying a control signal to channel 32. In this case, the output 19 of the inertial link 18 enters the chamber 20. When the control signal is turned off in channel 32, the pulse generator stops working.

Таким образом, за счет того, что генератор импульсов снабжен задатчиками верхнего и нижнего уровня, выполненными в виде повторителей со сдвигом, подключенных по схеме выбора минимального сигнала, где глухая камера задатчика нижнего уровня связана с выходом пневмореле, одна из проточных камер которого и сопло задатчика нижнего уровня подключены к источнику вакуума, удается упростить конструкцию генератора импульсов и расширить область его использования. (56) 1. Беренде Т. К. Элементы и схемы пневмоавтоматики. М. : Машиностроение, 1988, с. 78, рис. 49. Thus, due to the fact that the pulse generator is equipped with upper and lower level switches made in the form of repeaters with a shift, connected according to the minimum signal selection circuit, where the blind chamber of the lower level switch is connected to the output of a pneumatic relay, one of whose flow chambers and a setpoint nozzle lower level connected to a vacuum source, it is possible to simplify the design of the pulse generator and expand the scope of its use. (56) 1. T. Berende. Elements and schemes of pneumatic automation. M.: Mechanical Engineering, 1988, p. 78, fig. 49.

2. Там же, с. 84, рис. 52(2). 2. In the same place, with. 84, fig. 52 (2).

3. Там же, с. 85, рис. 53. 3. In the same place, with. 85, fig. 53.

Claims

1. A PULSE GENERATOR containing a pneumatic relay, the output of which is connected via an inertial link to its first blind chamber, and two top and bottom level switches, characterized in that the upper and lower level switches in it are made in the form of repeaters according to the repeater circuit minimum signal, the outputs of which are connected to the second blind chamber of the pneumatic relay, and the output of the pneumatic relay is connected to the blind chamber of the repeater with a shift of the lower level master.

2. The generator according to claim 1, characterized in that the repeater nozzle with a shift of the lower level setter and one of the flow chambers of the pneumatic relay are connected to a vacuum source.

3. The generator according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with an actuator, one camera of which is equipped with a mechanism for intake of liquid, and the other is connected to the output of the inertial link directly or through a normally closed contact, an additional command valve, and through the normally closed contact to a source of compressed air pressure.