Струйно-фотокомпенсационный блок предварения и дифференцирования
JET-PHOTOCOMPENSATION DERIVATIVE ACTION AND DIFFERENTIATION UNIT

Изобретение относится к области электропневматических автоматических регуляторов.
Из уровня техники известен блок, реализующий закон предварения, согласно которому выходной сигнал изменяется пропорционально сумме величин входного давления и скорости его изменения [1]. Блок состоит из трехмембранного элемента сравнения, на входе которого расположено апериодическое звено, состоящее из ёмкости постоянного объёма и переменного сопротивления для настройки постоянной времени предварения.
Недостатком такого блока предварения, выбранного в качестве прототипа, 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 апериодического 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-фотокомпенсационный блок предварения и дифференцирования представляет собой компаратор, состоящий из гальванометра, подвижная часть которого выполнена в виде растяжек, по которым протекает ток обратной связи, оптической части, регистрирующей угол поворота зеркала, жестко закрепленного на растяжках, постоянного магнита, мостовой электрической схемы с дифференциально подключенным сдвоенным фоторезистором, отличающийся тем, что в подвижную часть гальванометра включена жестко закрепленная на растяжках пластина с перпендикулярно расположенными к ней соплами, одно из которых соединено с источником входного давления, переменным сопротивлением для изменения постоянной времени, ёмкостью постоянного объёма, расходным точным повторителем, а второе сопло соединено либо с тем же источником входного давления для реализации закона предварения, либо с источником другого давления для реализации закона дифференцирования.
На фиг.1 представлена схема струйно-фотокомпенсационного блока предварения и дифференцирования, состоящего из пластины 1, жестко закрепленной на растяжках 2 вместе с зеркалом 3. Оптическая часть блока состоит из источника света 4, конденсора 5 и диафрагмы 6, направляющая луч света на зеркало 3. Для регистрации угла поворота пластины 1 предусмотрен считывающий узел, выполненный в виде сдвоенного фоторезистора 7, дифференциально включенного в электрический равновесный мост 8, образованный сопротивлениями  и источником напряжения E, расположенного в питающей диагонали моста. На растяжках 2 закреплена рамка 9, помещенная в поле постоянного магнита 10.
При силовом воздействии струй пластина 1 поворачивается на угол, пропорциональный силовым воздействиям входных давлений, что приводит к изменению освещенности дифференциального фоторезистора 7, последующему разбалансу мостовой схемы 8 и возникновению тока обратной связи I и регистрации его вторичным прибором – миллиамперметром 11 и нагрузочным сопротивлением 12.
Входное давление  подводится к апериодическому звену, состоящему из переменного сопротивления 13, ёмкости постоянного объёма 14, точного повторителя 15, на который подано давление питания  через постоянный дроссель 16. Выходной канал повторителя 15 соединен с соплом 17. Изменяя проводимость переменного сопротивления 13 можно менять постоянную времени . К соплу 18, образующий по направленности тот же крутящий момент, что и от сопла 17, подсоединен источник с давлением  для реализации закона предварения, либо источник с давлением  – для реализации закона дифференцирования.
Выходной сигнал  блока при реализации закона предварения равен:
При реализации закона дифференцирования выходной сигнал равен:
где ,  – объем емкости 14; α – проводимость переменного сопротивления 13;  – газовая постоянная;  – абсолютная температура.
Библиографические данные
[1]. Берендс Т.К., Ефремова Т.К., Тагаевская А.А., Юдицкий С.А. Элементы и схемы пневмоавтоматики. М., Машиностроение, 1976, С. 106-108.