Przedmiotem wynalazku jest pneumatyczny wzmacniacz mocy.Znany jest wzmacniacz pneumatyczny firmy Siemens, który posiada rozdzielacz kulkowo-cylindryczny.Srodkowa czesc cylindra rozdzielacza ma srednice wieksza od srednic zewnetrznych czesci tego cylindra.Cisnienie zasilania doprowadzane jest do zewnetrznej czesci cylindra o srednicy nieco mniejszej od srednicy kulki. Sygnal wyjsciowy odprowadzany jest ze srodkowej czesci cylindra. Druga zewnetrzna czesc cylindra, o srednicy nieco wiekszej od srednicy kulki polaczona jest z atmosfera umozliwiajac odpowietrzenie sygnalu wyjsciowego. Ponadto przez te druga czesc zewnetrzna przechodzi sztywny lacznik kulki rozdzielacza z dnem mieszka. Na mieszek od strony zewnetrznej dziala sygnal wejsciowy. Dzialanie wzmacniacza oparte jest na zasadzie równowagi przesuniec w ukladzie otwartym, bez sprzezenia zwrotnego.Opisane rozwiazanie poza istotna zaleta polegajaca na prostocie konstrukcyjnej posiada szereg wad wynikajacych z zasady dzialania, do których naleza: bardzo duza wrazliwosc sygnalu wyjsciowego na wartosc cisnienia zasilania, duzy rozrzut wspólczynnika wzmocnienia cisnienia, zalezny od tolerancji wyko¬ nania wymiarów geometrycznych oraz od wlasciwosci sprezystych materialów.Istota wynalazku polega na tym, ze zawiera on rozdzielacz suwakowy zlozony z czesci ruchomej i nieruchomej, która zawiera kanal sygnalu wyjsciowego i usytuowany zjednej strony kanalcisnienia zasilaja¬ cego oraz usytuowane z drugiej jego strony doprowadzenie powietrza atmosferycznego. Powierzchnia nieruchomej czesci rozdzielacza z wylotami jej kanalów z minimalnym luzem przylega do powierzchni ruchomej czesci rozdzielacza, która posiada wybranie o dlugosci umozliwiajacej polaczenie dwóch sasied¬ nich kanalów, ewentualnie kanalu srodkowego i doprowadzenia powietrza atmosferycznego. Czesc nieru¬ choma rozdzielacza sprzezona jest z przesuwnym dnem komory elastycznej sygnalu wejsciowego.Przylegajace do siebie powierzchnie obu czesci rozdzielacza moga byc wycinkami powierzchni walca.Ruchoma czesc rozdzielacza zamocowana jest wtedy do konca ramienia dzwigni jednoramiennej, do której przytwierdzone jest dno komory mieszkowej sygnalu wejsciowego. Wybranie ruchomej czesci rozdzie¬ lacza polaczone jest poprzez dodatkowy kanal z komora mieszkowa sygnalu wyjsciowego, której dno przytwierdzone jest do nieruchomej podstawy. Przylegajace do siebie powierzchnie obu czesci rozdzielacza moga byc plaszczyznami, a powierzchnia ruchomej czesci rozdzielacza, prostopadla do tych powierzchni przylegajacych do siebie, polaczona jest poprzez prostowód z membrana komory elastycznej sygnalu wejsciowego. Przeciwlegla powierzchnia ruchomej czesci rozdzielacza polaczona jest poprzez drugi prosto¬ wód z membrana komory elastycznej sygnalu wyjsciowego.V 2 120962 Dzieki temu, ze ruchome czesci rozdzielacza nie stykaja sie ze soba, pracuja bez tarcia, nie zuzywaja sie.Konstrukcja charakteryzuje sie prostota wykonania, niskimi kosztami wytwarzania przy produkcji masowej, mozliwoscia miniaturyzacji. Wzmacniacz charakteryzuje sie niewrazliwoscia sygnalu wyjsciowego na zmiany cisnienia zasilania, mozliwoscia uzyskania duzych obciazen natezenia przeplywu sygnalu wyjscio¬ wego oraz brakiem strefy niejednoznacznosci w punkcie pracy odpowiadajacym zmianie znaku pochodnej sygnalu wyjsciowego. Scisle okreslona wartosc wspólczynnika wzmocnienia k pozwala wykorzystac wzmac¬ niacz jako przetwornik pomiarowy.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje w przekroju poprzecznym wzmacniacz pneumatyczny z rozdzielaczem którego powierzchnie wspólpracujace sa wycinkami powierzchni walca, a fig. 2 pokazuje w przekroju poprzecznym wzmacniacz pneumatyczny z rozdzielaczem, którego powierzchnie wspólpracujace sa plaszczyznami.Wzmacniacz pneumatyczny wedlug fig. 1 posiada ramie dzwigni jednostronnej 6,do którego przytwier¬ dzone jest dno mieszkowej komory 1 sygnalu wejsciowego X, której przeciwlegla sciana jest przytwierdzona do podstawy. Do konca ramienia tej dzwigni zamocowana jest ruchoma czesc 4 rozdzielacza suwakowego, która wspólpracuje z czescia nieruchoma 3 tego rodzielacza. Ta czesc nieruchoma posiada kanal sygnalu wyjsciowego 3a i usytuowane po obu jego stronach kanaly cisnienia zasilajacego 3b i powietrza atmosfery¬ cznego 3c. Powierzchnia na której sa wyloty kanalów 3a, 3b, 3c nieruchomej czesci 3 rozdzielacza wspólpra¬ cuje z powierzchnia ruchomej czesci 4 rozdzielacza, na której jest wybranie 4a o dlugosci umozliwiajacej polaczenie dwóch sasiednich kanalów 3a, 3b ewentualnie 3a, 3c. Obie powierzchnie wspólpracujace rozdzie¬ lacza 3, 4 sa wycinkami powierzchni walcowej. Wybranie 4a ruchomej czesci rozdzielacza 4 polaczone jest poprzez dodatkowy kanal 4b z komora mieszkowa 2 sygnalu wyjsciowego.Sygnal wejsciowy X gazu czy powietrza doprowadzony do komory mieszkowej 1 wzmacniacza dzialajac na jej dno powoduje powstanie momentu obrotowego, który wywoluje katowe przemieszczenie dzwigni 6 wraz z ruchoma czescia 4 rozdzielacza. W wyniku tego nastepuje odsloniecie kanalu 3c cisnienia zasilajacego pz i w konsekwencji wzrost sygnalu wyjsciowego Y wzmacniacza. Sygnal ten dzialajac na komore mieszkowa 2, która stanowi element sprzezenia zwrotnego ukladu, ogranicza wzrost sygnalu wyjsciowego Y i powoduje, ze zaleznosc miedzy sygnalem wyjsciowym Y i wejsciowym X jest scisle zdeterminowana i wyraza sie zaleznoscia Y = kX; gdzie k — wspólczynnik wzmocnienia cisnienia. Wartosc wspólczynnika k zalezy od powierzchni efektywnej dna komór mieszkowych 1,2 oraz od dlugosci ramion oddzialywania na dzwignie 6 wzgledem jej punktu obrotu. W przypadku zmniejszania wartosci sygnalu wejsciowego Xprzesuniecie czesci ruchomej 4 rozdzielacza wzgledem jego czesci nieruchomej 3 ma kierunek przeciwny i nastepuje polaczenie kanalu 3a sygnalu wyjsciowego Y z kanalem 3c powietrza atmosferycznego i w rezultacie spadek sygnalu wyjsciowego Y az do osiagniecia stanu równowagi wynikajacego z algorytmu dzialania wzmacniacza.Wzmacniacz pneumatyczny wedlug fig. 2 na rysunku posiada rozdzielacz suwakowy zlozony 2 czesci nieruchomej posiadajacej kanal sygnalu wyjsciowego 3* oraz usytuowane po obu jego stronach kanaly cisnienia zasilajacego 3b i powietrza atmosferycznego 3c. Powierzchnia, na której sa wyloty kanalów 3a, 3b, 3c nieruchomej czesci 3 rozdzielacza wspólpracuje z powierzchnia ruchomej czesci 4 rozdzielacza, na której jest wybranie 4c o dlugosci umozliwiajacej polaczenie dwóch sasiednich kanalów 3*, 3b, albo 3a, 3c. Obie powierzchnie wspólpracujace rozdzielacza 3,4sa plaszczyznami. Powierzchnia nieruchomej czesci 4rozdzie¬ lacza, prostopadla do tych powierzchni wspólpracujacych polaczonajest poprzez prostowód 5 z membrana elastycznej komory 1 sygnalu wyjsciowego X. Przeciwlegla powierzchnia nieruchomej czesci 4 rozdzielacza prostopadla do powierzchni wspólpracujacych polaczona jest przez prostowód z dnem — membrana komory elastycznej 2 sygnalu wyjsciowego Y.Wzrost sygnalu wejsciowego X powoduje przemieszczenie sie czesci ruchomej 4 rozdzielacza wzgledem jego czesci nieruchomej 3 i polaczenie kanalu 3b cisnienia zasilaja¬ cego pz z kanalem 3a sygnalu wyjsciowego Y oraz w konsekwencji wzrost sygnalu wyjsciowego Y, który jednoczesnie dziala na komore 2 sygnalu wyjsciowego w petli ujemnego sprzezenia zwrotnego, ograniczajac wzrost sygnalu wyjsciowego Y.Przy zmniejszeniu wartosci sygnalu wejsciowego X przesuniecie obu czesci 3, 4 rozdzielacza jest przeciwne j dzieki wpuszczeniu do atmosfery powietrza poprzez kanal 3c powietrza atmosferycznego, nastepuje zmniejszenie sygnalu wyjsciowego Y az do osiagniecia stanu równowagi. Liniowe przesuniecie wzgledem siebie obu czesci 3, 4 rozdzielacza uzyskuje sie dzieki prostowodom 5. Moc przekazywana przez sygnal pneumatyczny, strumien gazu lub powietrza, okreslona jest iloczynem spadku cisnienia Ap zachodza¬ cego przy przeplywie gazu, lub powietrza przez urzadzenie pobierajace moc i natezenie przeplywu tegogazu, lub powietrza.120962 3 Zastrzezenia patentowe 1. Pneumatyczny wzmacniacz mocy, w którym natezenie przeplywu gazu zasilajacego wzmacniacz regulowane jest przez rozdzielacz, znamienny tym, ze posiada rozdzielacz suwakowy zlozony z czesci ruchomej (4) i z czesci nieruchomej (3) zawierajacej kanal (3a)sygnalu wyjsciowego(Y) i usytuowany zjednej jego strony kanal cisnienia zasilajacego (3b) oraz usytuowane z drugiej strony doprowadzenie powietrza atmosferycznego (3c), przy czym powierzchnia nieruchomej czesci (3) rozdzielacza i wylotami kanalów (3a, 3b) z minimalnym luzem przylega do powierzchni ruchomej (4) czesci rozdzielacza, która posiada wybranie (4a) o dlugosci umozliwiajacej polaczenie dwóch sasiednich kanalów(3*, 3b)lub kanalu i doprowadzenia (3a, 3c), zas czesc nieruchoma (3) rozdzielacza sprzezonajest z przesuwnym dnem komory (1) elastycznej sygnalu wejsciowego (X). 2. Pneumatyczny wzmacniacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przylegajace do siebie powierzchnie obu czesci (3, 4) rozdzielacza sa plaszczyznami, a powierzchnia ruchomej czesci (4) rozdzielacza, prostopadla do tych powierzchni przylegajacych do siebie, polaczonajest poprzez prostowód (5) membrana komory (1) elastycznej sygnalu wejsciowego (X) zas przeciwlegla powierzchnia ruchomej czesci (4) rozdzielacza prosto¬ padla do tych powierzchni przylegajacych do siebie obu czesci (3, 4) rozdzielacza, polaczona jest poprzez drugi prostowód (5) z membrana komory (2) elastycznej sygnalu wyjsciowego (Y). 3. Pneumatyczny wzmacniacz wedlug zastrz. I, znamienny tym, ze przylegajace do siebie powierzchnie obu czesci (3, 4) rozdzielacza sa wycinkami powierzchni walca, a ruchoma czesc rozdzielacza (4) zamoco¬ wana jest do konca ramienia dzwigni jednoramiennej (i), do której przytwierdzone jest dno komory (1) mieszkowej sygnalu wejsciowego (X). 4. Pneumatyczny wzmacniacz wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze wybranie (4a) ruchomej czesci (4) rozdzielacza polaczone jest poprzezdodatkowy kanal (4b) zkomora mieszkowa (2) sygnalu wyjsciowego (Y), której dno przytwierdzone jest do nieruchomej podstawy.120 962 FIG.1 5 4 5 FIG. 2 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz.Cena 100 zl PL