Файл: Фудим Е.В. Пневматическая вычислительная техника. Теория устройств и элементов.pdf

пиком абсолютного давления или вакуумирована, то при соответствующем значении Vl0 ^

хVic

Если непрерывный сигнал должен быть запомнен на очень большое время, то целесообразно запоминать не

Pt

1*Р

Pt

[7> р~1

П Рйш

Pt)

1 >

t>— 4

Рис. 9.31. Структурные схемы элемента памяти с запоминанием перемещения.

давление, а перемещение. Такой элемент памяти должен, естественно, содержать преобразователь давления в пере­ мещение, преобразователь перемещения в давление и пе­ реключатель П, который в зависимости от управляющего сигнала пропускает на выход текущее значение или запом­ ненное значение давления (рис. 9.31, а).

Преобразование перемещения в давление чаще всего осуществляется с помощью усилителя, входами которого являются перемещения, а выходом — давление, в резуль­ тате чего структура элемента памяти имеет вид, показан­ ный на рис. 9.31, б. Применяя один преобразователь.

р -*-1 вместо двух, приходим к структуре 9.31, в, приме­ ненной в элементе памяти, описанном в [85]. Конструк­ тивная схема этого элемента памяти приведена на р и с 9.32. Преобразование давления в перемещение выполня­ ется с помощью сильфопа 1, крышка 3 которого переме­ щает стержень 5, и пружины 2. Стержень 5 прижимается

-X-

У/Л -///

Рис. 9.32. Конструктивная схема элемента памяти с запоминанием перемещении.

к крышке 3 пружиной 4. Запоминание перемещения (фиксация стержня 5) осуществляется цанговым зажимом 6, который сжимается под воздействием пружины 8 фигур­ ным жестким центром 7 при pt = 0, т. е. когда усилие от давления pt в камере 10 на мембрану 9 отсутствует.

Схема преобразователя перемещения в давление выне­

Переключатель 6 служит для сообщения входа клапана 2 с атмосферой во время запоминания с целью повышения надежности клапана.

Работает элемент памяти следующим образом. После считывания и сброса замыкается контакт 1 и емкость 5

кг

кг И гИ f-1

Рпс. 9.35. Элемент памяти с хранением количества газа, пропорционального абсолютному давлению: а) схема; б) циклограмма.

(верхняя полость) заполняется газом с атмосферным дав­ лением. Когда при разомкнутом контакте 1 замыкается контакт 2 и нижняя полость емкости 5 сообщается с дав­ лением рвх, в ней оказывается количество газа NBX — рвхУ/Ы, которое и запоминается после размы­ кания контакта 2. Во время хранения порции газа NBX контакт 1 замкнут и давление в нижней полости практи­ чески равно атмосферному. Утечки из этой полости пре­ небрежимо малы, так как на клапанах 2 и 4 и других элементах перепад давлений близок к нулю.

Считывание результата запоминания в виде давления Рвы* выполняется посредством вытеснения газа в каме­ ру 8 при подаче сигнала pt4. Заметим, что при объеме камеры 8 Va =f= V выходное давление может отличаться от входного в требуемое количество раз.

При запоминании количества газа, пропорционального абсолютному давлению, погрешности от колебаний атмо­ сферного давления и температуры не устраняются, однако схема проще (рис. 9.35). От простейшего элемента памяти (рис. 9.27, а) данный отличается наличием емкости с вялой мембраной, которая предназначена для установления во время хранения газа атмосферного давления, и переключа­ теля П для уменьшения утечек по контакту.

Запоминание количества газа открыло возможность создания достаточно простой и точной линии задержки —

она содержит ряд емкостей с вялой мембраной, через ко­ торые последовательно передается порция газа, пропор­ циональная входному давлению. Схема с так называемыми диодными емкостями, пропускающими газ только в одном направлении [81], приведена на рис. 9.36. Управляющие камеры У емкостей через одну соединены между собой и с источниками управляющих тактовых сигналов pt и pt.

Pt

из нижней полости емкости 1 вытесняется в нижнюю по­ лость емкости 2, поскольку давление в ее полости У равно нулю. В последующем такте в нижнюю полость емкости 1 поступает порция NnXt2, а порция NBXyl перейдет в ниж­ нюю полость емкости 3. В результате через п тактов сигнала pt порция, поступающая на вход, проходит на выход линии.

Присоединив на входе такой линии задержки преобра­ зователь давления в количество газа, а на выходе — пре­ образователь, количества газа в давление, получаем блок прерывистого запаздывания, реализующий уравнение

строена по структуре с последовательным соединением задержек на такт. Каждая пара емкостей с диодными свой­

Блок запаздывания, описанный в [93], представляет собой последовательную цепочку из п задержек на такт

по рис. 9.27, г. В целях уменьшения погрешности от после­ довательного прохождения давления через 2п повтори­ телей можно строить блок запаздывания по схеме с па­ раллельным соединением задержек на такт и общим вы­ ходным повторителем [93] (рис. 9.37). Задержки на такт

Рок J \ l 4

II

ТТ

Ре>,

в этой схеме управляются не общим сигналом, а разными кратковременными сигналами, поступающими от обе­ гающего устройства и сдвинутыми на постоянный интер­ вал времени т. Клапаны одной и той же задержки на такт (i и i + п) открываются со сдвигом

—/ на интервал времени пх, который

представляется выполнение небольшого участка линий из самоуплотняющегося материала, который позволил бы организовать коммутацию за счет введения иглы с осе­ вым каналом (рис. 9.38).

Широко применяется, например, при монтаже регуля­ торов завода «Тизприбор» и элементов фирмы «3iemens» штеккерная коммутация, при которой уплотнение иглы