СТРУЙНО-ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ БЛОК ПРЕДВАРЕНИЯ И ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ
JET-PNEUMATIC PRELIMINARY AND DIFFERENTIATION UNIT

Изобретение относится к области пневматических автоматических регуляторов.
Патент РФ №2018116604, 04.05.2018. Струйно-пневматический пропорциональный регулятор // Патент России №2676362, 28.12.2018. Бюл. №1. / Макаров В.А., Королев Ф.А., Тютяев Р.Е., Макаров А.В.
Из уровня техники известен струйно-пневматический пропорциональный регулятор, состоящий из входной дифференциальной схемы с двумя соплами, направленных перпендикулярно пластине и изменяющие коэффициент усиления регулятора при изменении расположения этих сопл относительно газовой опоры, на которой подвешена пластина, считывающего элемента  угла поворота, выполненного в виде узла типа «сопло-заслонка», охваченного двумя соплами, расположенными до и после пневматического мембранного усилителя мощности,образующего регенеративную обратную связь с коэффициентом усиления, большим единицы [].
Недостатком выбранного прототипа заявляемого изобретения является иная область применения в системах управления.
Берендс Т.К., Ефремова Т.К., Тагаевская А.А., Юдицкий С.А. Элементы и схемы пневмоавтоматики. М., Машиностроение, 1976, с. 106-108
Известен также блок, реализующий закон предварения, согласно которому выходной сигнал изменяется пропорционально сумме величин входного давления и скорости его изменения [].  Блок состоит из мембранного  усилителя, в отрицательной обратной связи которого расположено апериодическое  звено, состоящее из переменного сопротивления для настройки постоянной времени предварения  и  ёмкости постоянного объёма.
Недостатком упомянутого блока предварения является ограниченная область применения.
Технический результат, который достигается в настоящем изобретении, заключается в расширении области применения блока при реализации законов предварения и дифференцирования за счет использования расходного инерционного звена в линейной компенсационной схеме, основанной на силовом действии струи на подвижную преграду, выполненную в виде пластины.
Более конкретно, технический результат достигается тем, что  струйно-пневматический блок предварения и дифференцирования состоит из пластины, подвешенной на газовой опоре, в одно из плеч которой включен  считывающий элемента угла поворота, выполненный в виде узла типа «сопло-заслонка», охваченный двумя соплами, расположенными до и после усилителя мощности,образующего регенеративную обратную связь с коэффициентом усиления, большим единицы, отличающимся тем, что в другом плече моста расположены  входное инерционное звено, в состав которого входит переменное сопротивление, емкость постоянного объёма, расходный точный повторитель и сопло, ориентированное перпендикулярно пластине, а также сопло смещения нулевой точки, причем для реализации закона управления при операции предварения к соплу смещения нулевой точки подключен источник входного давления, а для реализации закона управления при операции дифференцирования - источник с другим давлением.
1
2.
1
4
1
8
7
9
10
3
11
4
7
10
На фиг.1 представлена схема струйно-пневматического блока предварения и дифференцирования, состоящего из пластины , подвешенной на газовой опоре  Для регистрации угла поворота пластины  предусмотрен считывающий элемент угла поворота, выполненный в виде сопла 3 и заслонки , жестко закрепленной на пластине . Между соплом 3 и входным дросселем 5 расположена камера 6, связанная со входом усилителя мощности 7. Выходной канал усилителя  мощности соединен с вторичным прибором  и соплом обратной связи . Для компенсации силового действия струи, исходящей из сопла , предусмотрено сопло , соединенное с  камерой  6. Сопло 3 и заслонка  совместно с усилителем мощности  и соплом обратной связи  образует регенеративную обратную связь, которая придает стабильное нулевое положение подвижной системе.
12
,
17
13
К соплу смещения нулевой отметки блока подводится давлениекоторое в зависимости от выбранного закона  управления, может быть равно входному давлению  при реализации операции предварения, либо – при реализации операции дифференцирования. Входное давление также подводится к инерционному звену, состоящему из переменного   сопротивления 13, емкости 14, расходного точного  повторителя 15, на который подано давление питания через постоянный дроссель 16. Выходной канал расходного точного повторителя 15 соединен с соплом .  Изменяя  проводимость переменного сопротивления  можно менять постоянную времени предварения .
Выходной сигнал  блока при реализации закона предварения равен:
При реализации закона дифференцирования выходной сигнал равен:
14
13;
–
где ,  –  объем емкости ;  – проводимость переменного сопротивления – газовая постоянная; абсолютная температура.