СТРУЙНЫЙ КОЛЬЦЕВОЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ

Полезная модель относится к области автоматики и может быть использована в пневматических системах управления, контроля и регулирования.
Известен струйный кольцевой датчик, содержащий внешнее кольцевое сопло, щелевые радиальные сопла, внутреннее кольцевое сопло и выходные каналы (Патент РФ №2260719, «Струйный кольцевой датчик приближения», опубликовано 20.09.05). Этот датчик достаточно сложен.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по совокупности признаков является струйный кольцевой конечный выключатель, содержащий корпус, в который с кольцевым зазором помещается вставка с выходным каналом («Струйные логические элементы и устройства автоматического управления технологическим оборудованием. Отраслевой каталог». Под ред. Э.И. Чаплыгина, М.: ВНИИТЭМР, 1989, с. 23, рис. 56).
Недостаток этого конечного выключателя заключается в следующем. При традиционной схеме подключения выходной канал конечного выключателя в большинстве случаев соединяется с входом струйного элемента. В процессе работы конечного выключателя некоторое количество сжатого воздуха, вытекающего из кольцевого зазора, смешивается с атмосферным и из выходного канала попадает непосредственно в струйный элемент. Если конечный выключатель работает в условиях большой запыленности, то высока вероятность засорения как выходного канала конечного выключателя, так и непосредственно струйного элемента, что делает конечный выключатель неработоспособным.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение надежности и расширение области применения струйного кольцевого датчика положения.
Указанный технический результат достигается тем, что в струйном кольцевом датчик положения, содержащем корпус с входным каналом и вставку с выходным каналом, выходной канал связан с выходом эжектора, пассивный вход которого связан с одним из входов струйного дискретного моностабильного элемента, второй вход струйного дискретного моностабильного элемента связан с выходом настроечного дросселя, входной канал датчика связан с источником высокого давления сжатого воздуха, а активный вход эжектора, вход настроечного дросселя и канал питания струйного дискретного моностабильного элемента связаны с источником низкого давления сжатого воздуха.
Соединение выходного канала датчика с выходом эжектора исключает возможность засорения, так как давление в выходном канале в процессе работы выше атмосферного. Установка настроечного дросселя позволяет регулировать величину зазора, при котором происходит срабатывание датчика. Это повышает надежность и расширяет область применения.
На фигуре изображен струйный кольцевой датчик положения.
Датчик содержит корпус 1 с входным каналом 2. В корпусе 1 установлена вставка 3 с выходным каналом 4. Корпус 1 и вставка 3 образуют кольцевой зазор 5. Выходной канал 4 сообщается с выходом 6 эжектора 7. Пассивный вход 8 (то есть вход, в котором образуется вакуум) эжектора 7 связан с входом 9 струйного дискретного моностабильного элемента 10. Второй вход 11 струйного дискретного моностабильного элемента 10 связан с выходом настроечного дросселя 12. Активный вход 13 (то есть вход, на который подается давление) эжектора 7, вход настроечного дросселя 12 и канал питания 14 струйного дискретного моностабильного элемента 10 связаны с источником сжатого воздуха низкого давления, а входной канал 2 связан с источником сжатого воздуха высокого давления. Прямой выход 15 струйного дискретного моностабильного элемента 10 является функциональным выходом струйного кольцевого датчика положения.
Струйный кольцевой датчик положения работает следующим образом.
В исходном состоянии устанавливаются уровни высокого и низкого давления. Величина уровня высокого давления должна быть примерно на порядок больше величины уровня низкого давления. Дроссель 12 настраивается таким образом, чтобы обеспечить требуемый уровень давления на входе 11 струйного дискретного моностабильного элемента 10, который определяет момент переключения этого элемента в зависимости от положения контролируемого объекта.
При отсутствии заслонки, установленной на контролируемом объекте, струя сжатого воздуха свободно изливается через кольцевой зазор 5. В выходной канал 4 с выхода 6 эжектора 7 поступает избыточное давление, а на пассивном выходе 8 эжектора 7, а, следовательно, и на входе 9 струйного дискретного моностабильного элемента 10, образуется вакуум. Этот вакуум препятствует переключению струйного дискретного моностабильного элемента 10, несмотря на то, что на вход 11 от настроечного дросселя 12 поступает избыточное давление.
вых.
При приближении заслонки, то есть при уменьшении величины зазора S, часть струи, вытекающей из кольцевого зазора 5 отражается от нее, затрудняя истечение воздуха из выходного канала 4. В результате на входе 9 струйного дискретного моностабильного элемента 10 вакуум уменьшается. Далее величина вакуума становится такой, что вакуум уже не может препятствовать переключению струйного дискретного моностабильного элемента 10 и он переключается за счет давления поступающего с выхода настроечного дросселя 12. На прямом выходе 15 струйного дискретного моностабильного элемента 10 устанавливается сигнал единичного уровня Р Появление этого сигнала означает, что контролируемый объект находится в требуемом положение. Таким образом, с помощью настроечного дросселя 12 можно изменять точку контроля положения объекта.
Струйный кольцевой датчик положения не подвержен засорению и может работать в условиях сильной запыленности. Рабочий зазор при работе датчика может быть изменен в широком диапазоне.