Патент ссср 287411
ОЛИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 11.1V.1969 (№ 1330415/18-24) Кл. 42m<, 5/00 с присоединением заявки №
МПК G 06g 5/00
УДК 681,335.7-525 (088.8) Приоритет
Опубликовано 19.Х1.1970. Бюллетень ¹ 35
Дата опубликования описания 24.Ш.1971
Комитет по делим изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Автор изобретения
А. Л. Колойденко
Заявитель
МНОГОВХОДОВОЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИНТЕГРАТОР
Изобретение относится к области аналоговых вычислительных устройств, а именно к интеграторам.
Известны пневматические интеграторы, содержащие контакты, пульсирующие емкости, повторитель, усилитель мощности и генератор прямоугольных импульсов. Принцип действия известных устройств состоит в накоплении порций газа, пропорциональных избыточному относительно нулевого уровня входному сигналу, и преобразовании накопленного количества газа в выходной сигнал.
Целью предлагаемого изобретения является обеспечение возможности интегрирования произвольного числа положительных и отрицательных входных сигналов, компенсация погрешностей, вызванных изменением атмосферного давления и температуры, как в процессе интегрирования, так и при запоминании рсзультата вычисления, а также повышение точности интегрирования знакоперемепных входных сигналов.
Предлагаемое устройство отличается тем, что регулируемые емкости через н.з. контакты соединены с линиями входных сигналов, а через н.о. контакты — с рабочими полостями плюсовой и минусовой пульсирующих емкостей, управляющие полости которых с помощью н.з. контактов соединены с линией питания, а с помощью н.о. контактов — с линией сигнала нулевого уровня. Управляющие входы контактов плюсовои и минусовой ветвей интегратора подключены к источникам протпвофазпых прямоугольных импульсов. Кроме того, 5 рабочая полость выходной пульсирующей емкости через н.з. контакты соедштена с рабочей полостью минусовой пульсирующей емкости и атмосферой, а управляющая полость выходной емкости непосредственно соединена с вхо10 дом повторителя, выход которого через н.з. контакт поступает на вход усилителя мощности, а через 1I.3. контакты п II.î. контакт упомянутая полость соединена с рабочей полостью плюсовой пульспрующсй емкости, 15 линией cIII II3ëà нулевого уровня и выходом интегратора. Один вход в плюсовой и один вход в минусовой ветвях интегратора соединены с линией сигнала постоянного давления по абсолютному значению большего сигнала
20 пулевого уровня.
Иа чертеже приведена схема устройства.
Интегратор состоит пз регулируемых V,.", 1,, V, V,— и пульсирующих Ъ +, V —, V емкостей. н.з. контактов К+ К... К+; К, К+., К... К,, К,, К„, К,,„К, и п.о. контактов (,, К;,, К,, К,—,, К,, К,—, К, кснтактов, повторителя П, усилителя У мощности и генератора импульсов с выходамп Р„Р",, Р,-.
287411
Принцип действия устройства заключается в следующем.
В момент s-го такта при сообщении емкостей V+, У,, У+, V, с линиями входных сигналов Р,, Р,, Р+, Р, количества газа 6„, 6,—,, 6+, 6; в указанных емкостях составляют: — 61 — >
Re Re
6. - G
Pcs V+ Pcs с (1)
cs R cs где Р— абсолютное давление, соответствующее избыточному давлению Р;
R, 8 — газовая постоянная и абсолютная температура.
При сообщении указанных емкостей с рабочими полостями V+, V пульсирующих емкостей V+, V—,,давление в них станет равным давлению Рс нулевого уровня (поскольку мембраны емкостей V+, V идеально вялые, а управляющие полости У, У сообщаются с линией Р0, а количества газа 6+, Gx.. поступающего при этом в полости V,, 1 с, можно определить с учетом выражения (1): и (Р— P„) VL (Є— P,,)
xs
Re с с
RH (4) При сообщении полостей V, и V количество газа 6„под действием давленпш .1итапия, поступающего в полость У, окажется вытесненным в полость Vv, поскольку полость V„ снова окажется сообщенной с атмосферой, то ;(Р;,—,) 1; (P; — P.) V;
xs
R0 где i+=1 2, ..., 1-=1,2, ..., m — число положительных и отрицательных входов.
В этот момент рабочая полость V., входной пульсирующей емкости V сообщается с атмосферой, так что количество газа G в управляющей полости Vv этой емкости равно
Р,V
Gys — — (3), где Р,— абсолютное давлепис
Rе на выходе интегратора в момент s-го такта;
V — полный объем емкости.
В момент (s+1) такта при сообщешш полостей V, и V количество газа 6,, под действием давления питания, поступающего в полость У, окажется вытесненным в полость
V и поскольку полость U сообщена в этот момент с линией выходного сигнала Р, а мембрана емкости V идеально вялая, то количество газа G, в полости V можно определить с учетом (2) и (3):
G, = (Р-„— Р.) " для полного объема V емкости с учетом выражений (2) и (4) можно записать
G++ G
5 откуда:
Р+1=Р.+Х L+ p ; — Pp) — (р, — Р), +
+ с (с Pp) ссс (Pp) 10
Если И вЂ” +-О,Р„ = Р,, V, = V, и учитывая при s=O, P.=P., о у Р = Р +
s 1 Т IG 1 Т
15 у " +(р- . р ) (— (р — р )
1 т 0 о где T=s.At — постоянная времени интегрирования, гО
2 1 ХЕ 1 Х(— е
V V
2 с
Предмет изобретения
1. Многовходовой пневматический интегра55 тор, содержащий контакты, регулируемые и пульсирующие емкости, повторитель, усилитель мощности и генератор прямоугольных импульсов, отлича1ощийся тем, что, с целью увеличения функциональных возможностей, бО регулируемые емкости через н.з. контакты соединены с линиями входных сигналов, а через н.о. контакты — с рабочими полостями плюсовой и минусовой пульсирующих емкостей управляющие полости которых через н.з. копб5 такты соединены с линией питания, а через — передаточные числа.
Таким образом, предложенный интегратор
25 позволяет осуществлять одновременное интегрирование и положительных и m отрицательных входных сигналов. Если подобрать Р. и V. так, чтобы (Рс — Ppi. Vc)Хi (P Pp)p,„i V;, то процесс интегрирования можно будет осуше30 ствлять как при Р,)Pp так и при Р,(Pp, причем возможность интегрирования знакопеременных сигналов обеспечивается в данном случае за счет постоянных, не зависящих от выходного давления, количеств газа, что
55 повышает точность работы интегратора. Поскольку выходная емкость предложенного интегратора сообщается в каждом такте с линией выходного давления, то при небольших длительностях At такта изменения давления
40 и температуры окружающей среды не вызывают изменения выходного сигнала. Так будет продолжаться и в процессе запоминания результата интегрирования; необходимо только, чтобы выходная емкость периодически подключалась к выходу интегратора, что обеспечивается при изменении тактности PL.
Таким образом, ячейка памяти предложенного интегратора обеспечивает постоянство выходного давления в условиях непостоянства давления и температуры окружающей среды.
287411
Р„ <оу
Составитель Н. Д. Ланин
Редактор Е. В. Семанова Техред Т. П. Курилко Корректоры: О. Б. Тюрина и Л. Б. Бадылама
Заказ 97518 Издат. М 223 1 Ii р а:к 450 Подппсиос
Е НИИПИ Комитета по делам изобретений il открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, 1 аушская наб., д. 4:5
Типография, r.ð. Сапунова. 2 н.о. контакты с линией сигнала нулевого уровня, причем управляющие входы контактов плюсовой и минусовой ветвей интегратора подключены к противофазным выходам генератора прямоугольных импульсов.
2. Интегратор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью компенсации погрешностей, вызванных изменением температуры и давления окружающей среды, рабочая полость выходной пульсирующей емкости соединена через н.з. контакты с рабочей полостью минусовой пульсирующей емкости и с атмосферой, управляющая полость выходной емкости соединена непосредственно с входом повторителя и через н.з. и н.о. контакты с рабочей полостью плюсовой пульсирующей емкости, лиш:ей снп.ала нулевого уровня и выходом интегратора, а выход повторителя через н.з. кон5 т-акт соединен с входом усилителя мощности.
3. Интегратор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности интегрирования зн акопеременных входных сигналов, 10 один вход в плюсовой и один вход в минусовой ветвях интегратора соединены с линией сигнала постоянного давления, который по абсолютному значению больше сигнала нулевого уровня.
