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

заряд и ток пропорциональны массе т молекулы газа (hec = dGldt = mg dNIdt), а это в свою очередь обус­ ловливает зависимость от т номиналов всех сопротивле­ ний, поскольку по определению они являются явными функциями тока (заряда).

Таким образом, при переменном составе газа или при работе одновременно с несколькими потоками разных газов величины тока (заряда) и сопротивлений непостоян­ ны и применение теории цепей заведомо невозможно.

сокращено. Покажем это на примере перепада давлений на

При работе с несколькими газами в уравнениях появ­ ляются сопротивления, номиналы которых переменны и определяются неизвестным составом газа, произвольно изменяющимся в функции входных давлений. Так, для цепи по рис. 1.1 выходное давление р в соответствии с первым законом Кирхгофа определяется из уравнения

§ 1] А Н А Л О Г И Я П Н Е В М А Т И К И И Э Л Е К Т Р И Ч Е С Т В А 33

В этой системе все параметры по определению не за­ висят ни от состава газа, ни от уровня его давления. От параметров газа и окружающей среды зависят «удельные» характеристики процессов в элементах, как, например, сопротивление электрического проводника — от его удельной проводимости.

Емкостное сопротивление камеры (проводника) и ак­ тивное пульсирующего сопротивления могут калибровать­ ся при изготовлении, поскольку они инвариантны к из­ менениям свойств газа и давления.

Необходимо особо отметить, что измерение молеку­ лярного расхода по объемному даже проще измерения весового расхода, поскольку переводной коэффициент содержит на один параметр меньше. Весовой расход

Молекулярный расход может быть также измерен пневматическими (§ 20) или специальными, например, оп­ тическими методами.

Как и в электричестве, вводя основные понятия, необ­ ходимо выбрать уровень «нулевого потенциала» («нуля», «земли»), относительно которого отсчитываются напря-

. жения, определяется величина заряда и т. д. Им может быть любое давление, естественно, не обязательно атмос­ ферное давление, как и не обязательно потенциал земной поверхности для электричества. Однако если в электри­ честве для применяемых диапазонов напряжений вследст­ вие малости относительного изменения плотности электро­ нов абсолютное значение потенциала «нуля» не принципи­ ально и поэтому даже не фигурирует в качестве полезного понятия, то в пневматике при значительных относи­ тельных изменениях плотности молекул абсолютное зна­ чение «нуля» имеет важное значение, поскольку оно оп­ ределяет плотность газа. Ниже для абсолютного давления

атмосферное давление, избыточное давление 0,2 кгс/см2, среднее давление рабочего диапазона и т. д.

В'зависимости от того, что выбрано за «нуль», разли­ чают абсолютное давление р («нуль» — абсолютный ва­ куум), избыточное давление р («нуль» — атмосферное давление) и давление р°, отсчитанное от р0, если «нуль» — любое другое давление. Понятно, что в промышленной пневмоавтоматике, рабочий диапазон давлений которой расположен выше атмосферного давления, избыточные давления положительны, и только при нуле внутри ра­ бочего диапазона можно работать со знакопеременными сигналами. Для принятого'в промышленной пневмоавто­ матике диапазона избыточного давленият 0,2—1 кгс/см2 «нуль» знакопеременных сигналов —'давление 0,6 кгс/см2.

Потенциал р° определяется из соотношения

При положительном р° проводник (камера) содержит больше молекул, чем при р° = 0 (заряжен положитель­ но), при отрицательном р° камера содержит меньше моле­ кул, чем при р° = 0 (заряжена отрицательно). При нуле­ вом потенциале (р° = 0) давление в камере равно р0 и камера не заряжена.

Заряд камеры представляет собой тот избыток (не­ достаток) молекул № , который отклоняет давление в ней от р0 до текущего давления р. Следовательно, № — это то количество молекул, которое необходимо удалить (ввес­ ти) в камеру для того, чтобы давление в ней стало рав­

Обратив внимание на то, что газ при давлении р0 занял объем V + У0 , заметим, что Vй — это величина