Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie pneumatyczne do przetwarzania przemieszczenia elementu czujni¬ kowego na sygnal pneumatyczny, stosowane szczególnie w czujnikach parametrów fizycznych.Znane jest urzadzenie pneumatyczne stosowane w czujnikach preparatów fizycznych, takich jak: cisnienie, temperatura, poziom i inne, do przetwarzania mechanicznego przemieszczenia ruchomego ukladu na sygnal pneumatyczny. Takie urzadzenie pneumatyczne zazwyczaj zawiera przekaznik pneumatyczny z kanalami do doprowadzania cisnienia zasilajacego, kanalem wyjsciowego sygnalu pneumatycznego i kanalem do doprowadza¬ nia cisnienia sterujacego, stala opornosc pneumatyczna wykonana w postaci kanalu dlawiacego lub otworu dlawiacego oraz zmienna opornosc pneumatyczna typu „dysza-przeslona". Przemieszczenie ukladu ruchomego czujnika przekazywane jest na przeslone, której pozycja wzgledem czolowej krawedzi dyszy okresla cisnienie w przewodzie laczacym dysze z kanalem dlawiacym, do którego doprowadzone jest cisnienie zasilajace, bedace równiez cisnieniem zasilania przekaznika pneumatycznego. Cisnienie w przewodzie laczacym dysze z kanalem dlawiacym jest cisnieniem sterujacym przekaznika pneumatycznego. Wskutek znacznej nieliniowosci zaleznosci cisnienia sterujacego w przewodzie od polozenia przeslony w poblizu dyszy, wyjsciowy sygnal pneumatyczny przekaznika pneumatycznego równiez bedzie zwiazany nieliniowa zaleznoscia z polozeniem przeslony.W celu zmniejszenia nieliniowosci i zwiekszenia nachylenia charakterystyki calego urzadzenia stosuje sie zazwyczaj przekaznik pneumatyczny o odpowiednio dobranym wspólczynniku wzmocnienia cisnienia sterujace¬ go. W tym przypadku komplikuje sie konstrukcja urzadzenia i zwieksza sie niepozadany wplyw wahan cisnienia zasilajacego na wyjsciowy sygnal pneumatyczny.Celem wynalazku jest opracowanie urzadzenia pneumatycznego o podwyzszonej dokladnosci i czulosci przetwarzania przesuniecia mechanicznego na sygnal pneumatyczny. Cel ten osiagnieto dzieki temu, ze w urza¬ dzeniu do przetwarzania mechanicznego przemieszczenia elementu czujnikowego na sygnal pneumatyczny zawie-99628 rajacym przekaznik pneumatyczny z kanalem do doprowadzania cisnienia zasilajacego, kanalem wyjsciowego sygnalu pneumatycznego i kanalem do doprowadzania cisnienia sterujacego, staly opór pneumatyczny polaczo¬ ny z kanalem do doprowadzania cisnienia zasilajacego przekaznika pneumatycznego i ze zmiennym oporem pneumatycznym typu „dysza-przeslona" wedlug wynalazku, staly opór pneumatyczny wykonany jest w postaci ejektora, w którego korpusie wykonane sa umieszczone wspólosiowo kanal dlawiacy i kanal odbiorczy polaczo¬ ne miedzy soba za posrednictwem wspólnej komory, która laczy sie z kanalem do doprowadzania cisnienia zasilajacego, a kanal odbiorczy ejektora laczy sie z elementem „dysza-przeslona". Celowe jest wykonanie laczacej kanal dlawicy i kanal odbiorczy komory w postaci cylindrycznego kanalu umieszczonego pod pewnym katem do wspólnej osi kanalu dlawiacego i kanalu odbiorczego. Istotne jest wykonanie kanalu dlawiacego i kanalu odbiorczego ejektora z zachowaniem stosunku srednic w zakresie 0,5—0,8.Korzystne jest wykonanie cylindrycznego, laczacego kanal dlawicy i kanal odbiorczy, kanal ejektora o srednicy nieco wiekszej niz srednica kanalu odbiorczego.Inne cele stosowania i zalety niniejszego wynalazku sa objasnione w szczególowym opisie przykladu wyko¬ nania urzadzenia pneumatycznego wedlug wynalazku.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia urzadzenie pneumatyczne do przetwarzania przemieszczenia mechanicznego na sygnal pneumatyczny, w przekroju, fig. 2 — inny przyklad zespolu ejektora w przekroju, a fig. 3 — inny przyklad urzadzenia pneuma¬ tycznego do przetwarzania przemieszczenia mechanicznego na sygnal pneumatyczny, w przekroju.Urzadzenie pneumatyczne do przetwarzania przemieszczenia mechanicznego^ia sygnal pneumatyczny skla¬ da sie z przekaznika pneumatycznego 1 majacego kanal do doprowadzania cisnienia zasilajacego, kanal 3 wyj¬ sciowego sygnalu pneumatycznego i kanal 4 do doprowadzania cisnienia sterujacego, ze stalego oporu pneuma¬ tycznego w postaci ejektora 5 oraz ze zmiennego oporu pneumatycznego w postaci elementu „dysza-przeslona" 6. Mechaniczne przemieszczenia czujnikowego elementu przetwornika, nie pokazanego na fig. 1, przekazywane sa na przeslone 7 umieszczona w poblizu dyszy 8. Ejektor 5 wykonany jest w postaci kuli ze wspólosiowo umiesz¬ czonymi w jej wnetrzu kanalem dlawiacym 9 i kanalem odbiorczym 10, które lacza sie za posrednictwem wspólnej komory 11 wykonanej w postaci cylindrycznego kanalu, którego os jest prostopadla do wspólnej osi kanalu dlawiacego 9 i kanalu odbiorczego 10. Ejektor 5 umieszczony jest w korpusie 12, przy czym kanal dlawiacy 9 polaczony jest hermetycznie z kanalem 2 do doprowadzania cisnienia zasilajacego przez uszczelnienie ejektora 5 wzdluz jego ostrej krawedzi.Komora 11 poprzez hermetyczna komore 13 wykonana w korpusie 12 laczy sie z kanalem 4 do doprowa¬ dzania cisnienia sterujacego przekaznika pneumatycznego 1. Ejektor 5 jest uszczelniony w korpusie 12 za pomo¬ ca krócca 14, który z kolei uszczelniony jest w korpusie 12 za pomoca gumowego pierscienia 15. Kanal odbior¬ czy 10 ejektora 5 laczy sie z elementem „dysza-przeslona" 6 za posrednictwem kanalu 16 i osiowego otworu 17 w króccu 14. Cisnienie zasilania przez kanal 2 doprowadzane jest do ejektora 5 od strony kanalu dlawiacego 9.Strumien powietrza przez kanal dlawiacy 9, kanal odbiorczy 10, kanal 16, dysze 8 i szczeline miedzy przeslona 7 a czolowa krawedzia dyszy 8 wplywa do atmosfery. Wielkosc tego strumienia powietrza zalezy od szczeliny miedzy przeslona 7 i czolowa krawedzia dyszy 8. Jezeli wielkosc tej szczeliny jest dostatecznie duza, na przyklad wieksza od srednicy dyszy 8, to wyplyw powietrza bedzie dosc duzy, przy tym w hermetycznej komorze 13 laczacej sie z kanalem 11 ejektora 5 cisnienie bedzie nizsze od atmosferycznego, a w kanale 16 cisnienie bedzie nieco wieksze od atmosferycznego.W miare zblizania przeslony 7 do czolowej krawedzi dyszy 8 wyplyw powietrza zmniejsza sie i cisnienie w kanale 16 wzrasta, przy czym zwieksza sie równiez cisnienie w komorze 13 wskutek zmniejszenia ejekcji przy przeplywie strumienia powietrza przez kanal dlawiacy 9 i kanal odbiorczy 10 ejektora 5. Przy tym w miare zblizenia przeslony 7 do czolowej krawedzi dyszy 8 wielkosc cisnienia w komorze 13 wzrasta znacznie szybciej niz wielkosc cisnienia w kanale 16. Cisnienie w komorze 13 jest cisnieniem sterujacym przekaznika pneumatycz¬ nego 1 i doprowadzane jest do niego przez kanal 4.Przekaznik pneumatyczny 1 przetwarza cisnienie sterujace na wyjsciowy sygnal pneumatyczny, zwykle w standardowym zakresie 0,2—1 KG/cm2. Przy okreslonych stosunkach srednic kanalów 9, 10 i 11 zaleznosc cisnienia w komorze 13 od polozenia przeslony 7 wzgledem czolowej krawedzi dyszy 8 zbliza sie do liniowej.Zazwyczaj srednica kanalu dlawiacego 9 zawiera sie w granicach 0,15-0,5 .mm, srednica kanalu odbiorczega —w granicach 0,2-1 mm, srednica kanalu 11 — w granicach 0,5-1,5 mm, a srednica dyszy 8 w granicach 0,5—1,5 mm.Figura 1 przedstawia urzadzenie, w którym stosunek srednic kanalu dlawiacego 9 i kanalu odbiorczego 10 zawiera sie w granicach 0,5—0,8, przy tym srednice kanalu 11 i dyszy 8 sa nieco wieksze od srednicy kanalu odbiorczego 10. Zaleznosc sygnalu wyjsciowego od polozenia przeslony 7 wzgledem czolowej krawedzi dyszy 899628 3 w takim urzadzeniu odchyla sie od liniowej nie wiecej niz o 2-3% w standardowym zakresie zmian sygnalu wyjsciowego od 0,2 do 1 KG/cm2, przy cisnieniu zasilajacym 1,4 KG/cm2, stosowanym w automatyce przemy¬ slowej.Jak wynika z fig. 2, ejektor 5 moze byc wykonany w postaci walca kolowego, wzdluz którego osi wykona¬ ne sa przez wiercenie kanal dlawiacy 9 i kanal odbiorczy 10, a komora 11 laczaca te kanaly 9, 10 wykonana jest przez przewiercenie ejektora prostopadle do jego osi. Ejektor 5 jest umocowany w korpusie 18 i uszczelniony za pomoca gumowych pierscieni 19 i 20. Korpus 18 ma kanal 21 do doprowadzania cisnienia zasilajacego i kanal 22 do odprowadzania cisnienia z komory wewnetrznej 23. Za pomoca krócca 24 umocowanego w korpusie ejektora , za pomoca gumowego pierscienia 25, kanal odbiorczy 10 ejektora 5 laczy sie z elementem „dysza-przeslona" 6.W urzadzeniu do przetwarzania przesuniecia mechanicznego na sygnal pneumatyczny przedstawionym na fig. 3 ejektor 5 umieszczony jest bezposrednio w korpusie 26 przekaznika pneumatycznego 1 i uszczelniony jest za pomoca podkladek 27 i 28 oraz krócca 14. Korpus 26 przekaznika pneumatycznego 1 zawiera równiez dwie metalowe membrany 29 i 30, które uszczelnione sa wzdluz zewnetrznej krawedzi. Membrana 29 wspólpracuje z zaworem 31, a membrana 30 — z zaworem 32. Zawór 31 przyciskany jest do gniazda 33 przez sprezyne srubo¬ wa 34, a zawór 32 odpychany jest od gniazda 35 przez dwie plaskie sprezyny 36. Sila zamykajaca zawór 32, z plaskimi sprezynami 36, regulowana jest za pomoca wkreta 37. Kolory wewnetrzne 38 i 39 przekaznika pneumatycznego 1 polaczone sa miedzy soba kanalem 40, który laczy sie z kanalem 3 do odprowadzania sygnalu wyjsciowego. Metalowe membrany 29, 30 i uszczelka 41 tworza komore wewnetrzna 42, do której przez kanal 4 doprowadzone jest cisnienie sterujace cisnieniem wytwarzanym przez ejektor 5.Urzadzenie do przetwarzania przemieszczenia mechanicznego na sygnal pneumatyczny dziala w nastepuja¬ cy sposób. Przy dolaczeniu do kanalu 2 cisnienia zasilajacego wynoszacego 1,4 kG/cm2 i przy otwartym otworze dyszy 8 przez kanal dlawiacy 9 i kanal odbiorczy 10 ejektora 5 przeplywa strumien powietrza, który przez kanal 16 i otwór w dyszy 8 wyplywa do atmosfery. Wskutek wystepowania efektu ejekcji, w komorach wewne¬ trznych 13 i 42 powstaje rozrzedzenie i membrana 30 odsuwa sie od zaworu 31, który dociskany jest do gniazda 33 przez sprezyne 34 i oddziela komore wewnetrzna 38 od kanalu 2. Przy tym membrana 30 odsuwa sie od zaworu 32, który odpychany jest od gniazda 35 przez plaskie sprezyny 36. Przy tym w laczacych sie za posrednictwem kanalu 40 komorach wewnetrznych 38 i 39 przekaznika pneumatycznego 1 ustala sie cisnienie równe atmosferycznemu i wskutek tego nadcisnienie sygnalu wyjsciowego w kanale 3 jest równe zeru. Przy umieszczeniu przeslony 7w poblizudyszy 8 rozrzedzenie w komorze 13 zmniejsza sie i w miare zblizania sie przeslony 7, do czolowej krawedzi dyszy 8 w komorach 13 i 42 powstaje nadcisnienie. Przy tym membrana 30 oddzialuje na zawór 32 i dociska go do gniazda 35, a membrana 29 odpycha zawór 31 od gniazda 33 i powietrze z kanalu 2 przedostaje sie do komór 38 i 39. Przy równosci cisnien w komorach 42, 38 i 39 membrany sa w stanie równowagi i wielkosc cisnienia w kanale 3 jednoznacznie okresla polozenie przeslony 7 wzgledem dyszy 8. Przy zupelnie zaslonietym otworze dyszy 8 w komorach 13, 42, 38 i 39 ustala sie cisnienie w przyblizeniu równe cisnieniu zasilajacemu. Tak wiec wielkosc nadcisnienia sygnalu wyjsciowego w kanale 3 moze sie zmieniac w granicach od 0 do 1,4 kG/cm2 w zaleznosci od polozenia przeslony 7 w poblizu dyszy 8.Charakterystyka statyczna urzadzenia przedstawionego na fig. 3 w standardowym zakresie zmian cisnienia sygnalu wyjsciowego 0,2—1 kG/cm2 przy stalym cisnieniu zasilajacym 1,4 kG/cm2 w porównaniu z charakte¬ rystyka znanego urzadzenia zawierajacego zamiast ejektora zwykla kalibrowana dysze ma mniejsza nieliniowosc i wieksze srednie nachylenie.Celowe jest wykonanie urzadzenia do przetwarzania przemieszczenia mechanicznego na sygnal pneuma¬ tyczny przedstawionego na fig. 3 z uzyciem przekaznika pneumatycznego o wspólczynniku wzmocnienia cisnie¬ nia sterujacego równym 1 ejektora 5 o srednicy kanalu dlawiacego 9 równej 0,3 mm, srednicy kanalu odbiorcze¬ go 10 równej 0,5 mm i srednicy komory 11 równej 1 mm oraz uzyciem oporu pneumatycznego srednicy dyszy 8 równej 1 mm. Srednie nachylenie charakterystyki takiego urzadzenia wynosi 50 kG/cm ^ pfZy tym w zakresie 0,2—1 kG/cm2 charakterystyka odchyla sie od liniowej nie wiecej niz 2—3%. Tak wiec urzadzenie pneumatyczne do przetwarzania przemieszczenia mechanicznego na sygnal pneumatyczny zawierajace ejektor wedlug wynalaz¬ ku, którego kanal odbiorczy polaczony jest z elementem „dysza-przeslona", a komora laczaca kanal dlawiacy i kanal odbiorczy ejektora polaczona jest z kanalem do doprowadzania cisnienia sterujacego przekaznika pneu¬ matycznego, pozwala wykorzystac efekt ejekcji strumienia powietrza przy ksztaltowaniu cisnienia sterujacego za pomoca elementu „dysza-przeslona". Przy tym dzieki wyzej opisanemu ukladowi dolaczenia elektora do prze¬ kaznika pneumatycznego i elementu „dysza-przeslona", jak równiez dzieki odpowiednio dobranym stosunkom srednic kanalu dlawiacego i odbiorczego oraz komory ejektora, charakterystyka statyczna urzadzenia ma naj¬ lepsza liniowosc i duze nachylenie. Takie urzadzenie pneumatyczne pozwala na powiekszenie dokladnosci, czu¬ losci i szybkosci dzialania róznych parametrów termotechnicznych na przyklad cisnienia temperatury, zuzycia i poziomu cieczy.4 99628 Wszystkie zalety urzadzenia pneumatycznego wedlug wynalazku osiaga sie za pomoca bardzo prostych srodków technicznych, a wykonanie kanalów ejektora wjednym korpusie jest technologicznie prosta operacja. PL