Читальный зал -->  Пневматические приборы низкого давления 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52

вой канал уха. Разработан карманный датчик звука, а сигналы от него по гибкому шлангу, представляющему собой пневматический высокочастотный канал, подводятся к уху. В связи с этим можно легко провести один весьма поучительный эксперимент. Если маленький наушник от карманного приемника вставить не в ухо, а в

(=i W

Фиг. 9.1. Электро-пневмодинамическая система для преобразования электрических импульСов в импульсы давления. а - принципиальная схема: 7 - сопло; г -мембрана; 5 - магнитная система, б - внешний вид устройства.

один из концов шланга длиной в несколько метров, а другой конец этого шланга поднести к уху, то мы услышим четкое звучание речи и музыки. Можно сделать ответвление на шланге, и тогда несколько слушателей смогут одновременно принимать передачу. Это доказывает, что высокочастотные колебания давления могут передаваться на короткие расстояния по шлангу, аналогично тому как высокочастотные электрические колебания передаются по кабелю высокой частоты.

Можно провести еще один интересный эксперимент, который ясно показывает возможность чисто пневматического усиления звуковых волн. На фиг. 9.1 показана электро-пневматическая динамическая система, при помощи которой электрические колебания преобразуются в механические малой амплитуды. Эти механические колебания с помощью простой пневматической системы типа сопло-заслонка преобразуются в колебания давления, подводимые к уху. Если к системе сопло-заслонка подать воздух питания, причем в этом случае доста-

Ф и г. 9.2. Схема для экспериментов по пневматическому усилению звуковых сигналов речи и музыки.

На фиг. 9.2 представлен макет пневматического усилителя музыки и речи, состоящий из карманного приемника с маленьким наушником, снабженным пневматическим дросселем (причем мембрана наушника является заслонкой), двух ламинарных дросселей, в качестве которых используются стеклянные капилляры, обычного медицинского фонендоскопа, небольшой рези-hob-сгйхруши для создания давления воздуха и соеди-. нительных шлангов. Этот макет позволяет нам сделать интересные и ценные выводы, на основании которых может быть сделан первый шаг в. совершенно неисследованную область низкого давления. Этот шаг еще не приводит к полному познанию, однако он дает возможность предсказать, что в будущем при автоматизации объектов пневматическими средствами пневматика низ-

точно давления в несколько миллиметров водяного столба, то возникают волны давления, которые отчетливо прослушиваются. Если использовать эту систему в качестве выходного элемента карманного приемника, то мы получим значительное усиление с поразительным качеством передачи речи и музыки.

кого давления может произвести революцию в области получения, передачи и переработки информации. Можно надеяться, что интенсивные исследования в области низких давлений увенчаются новыми открытиями, значение которых выйдет за пределы техники автоматизации.

Как уже говорилось, возможности передачи информации не ограничиваются диапазоном звуковых волн. То, что ультразвуковое излучение может быть таким же направленным, как и излучение электромагнитных волн, позволяет надеяться, что и для звуковых волн будет обнаружено направленное излучение.

Наконец, имеется возможность использовать волны ультразвукового диапазона в качестве несущих волн.

Необходимо много поработать и провести научные исследования, чтобы продвинуться в этой чрезвычайно интересной и многообещающей области. В качестве первого условия надо выдвинуть то, чтобы специалисты по пневмоавтоматике нашли в себе, наконец, мужество отказаться при передаче и обработке информации от обычного диапазона давлений, который тормозит технический прогресс в области пневмоавтоматики, а перешли бы к диапазону низких рабочих давлений. Пример передачи информации при помощи речи показывает, что только при низких давлениях возможна передача высоких частот, а количество информации, естественно, возрастает с частотой. Если- вспомнить, что амплитуды давлений при разговорной речи меньше 1 мм вод. ст., то можно представить себе еще не открытые пневматические средства автоматизации и чудесные возможности для передачи и переработки информации, однако при этом надо углубиться в изучение диапазона сверхнизких рабочих давлений.

Первым шагом в этом направлении является переход от применяемого до сих пор стандартного диапазона давлений 0,2--1 ати к диапазону 0-100 мм вод. ст. Хотя это еще и далеко от того диапазона, где возможны более высокие частоты, многолетний опыт работы убеждает нас в правильности выбранного направления. Если с этой точки зрения сравнить электротехнику и пневматику, то можно провести следующие сопоставления;

техника сильных токов соответствует пневматике

нормального давления;

техника слабых токов соответствует пневматике низкого давления;

техника высоких частот соответствует технике передачи информации с помощью звука.

Из этого сопоставления видно, насколько пневмоавтоматика отстает от электротехники и находится в самом начале пспользования низкого давления, т. е. примерно на этом этапе, на каком находилась электротехника в начале развития техники слабых токов. Нам кажется, что в будущем для пневматических приборов будет существовать три основных диапазона рабочих давлений:

1) от О до 1 ати, который будет в основном использоваться для питания исполнительных механизмов;

2) от О до 100 мм вод. сг. - для передачи и обработки непрерывных и дискретных сигналов;

3) от О до 1 мм вод. ст. - для передачи и обработки частотных сигналов.

Конечно, речь идет о чрезвычайно грубой оценке, которая ни в коей мере не должна ограничивать исследователей.

Переход к третьему диапазону давлений может казаться утопией, однако не надо забывать, что в пневматике только начинает использоваться второй диапазон давлений, в то время как в электротехнике давно освоена третья стадия и тем самым проложен путь для пневмоавтоматики.

Автоматизация еще очень молода, и поэтому понятно, почему электрические приборы не заняли здесь еще такого места, как в других областях-чэлектротехники, например, радио, технике связи и вАычислительной технике. По этой причине отставание в области использования пневматики в приборостроении, особенно в ре-гуляторостроении, не так велико, как отставание в области принципиальных научных исследований. Сравнение существующих до настоящего времени пневматических и электрических приборов как по стоимости, так и по габаритам показывает, что преимущества на стороне пневматики.

Вероятно, мои оппоненты совершенно правильно возразят, что транзисторы в соединении с техникой печатных схем произвели настоящую революцию в электронике. Однако пневматический транзистор появился почти одновременно с электрическим и произвел такое

........j!l!!fTntTtTjl1

О 1

г 3 i

Фиг. 9.3. Пневматический элемент со свободными струями (пневматический триод) а - принципиальная схема: Р-давление питания; р -выходное давление; Р st ~ Двлеиие управления. б - внешний вид элемента.

же революционизирующее действие в области пневматических приборов. Речь идет об основанных на взаимодействии струй элементах, не содержащих никаких мембран или других механических подвижных частей. Эти элементы могут быть выполнены примерно в тех же габаритах, что и обычные транзисторы, т. е. в объеме, равном объему спичечной коробки, можно разместить более десятка таких элементов.

На фиг. 9.3 показан такой пневматический транзистор , который поражает не только своими малыми размерами, но и простотой конструкции. Принцип работы

такого миниатюрного усилителя заключается в отклонении мощной струи, вытекающей из сопла питания, более слабой управляющей струей, вытекающей из расположенного под прямым углом сопла управления. Тем самым меняется давление на выходе из приемного сопла.

Сравнение этого элемента с электрическим транзистором основывается не только на сопоставлении габаритов, но и на аналогичном принципе работы, потому что струйный элемент является усилителем расхода, так же как электрический транзистор является усилителем тока, следовательно, на них должны строиться и аналогичные схемы. Подобно электрическим печатным схемам существуют пневматические платы с печатными каналами.

Однако относительно конструктивного исполнения мембранных систем имеется тоже много неправильных представлений. Так, до сих пор господствует мнение, что по мере уменьшения рабочих давлений размеры мембраны должны увеличиваться. Однако и здесь электротехники говорят, что это не так. Если, например, для диапазона давлений до 1 ати применяются мембраны диаметром 6 см, то мембраны микрофона или телефонной трубки для амплитуд звуковых давлений порядка 0,U1 мм вод. ст. должны были бы быть равны 600 м\ Или представим себе на мгновение, что природа тоже придерживалась бы этого соотношения, тогда мы явились бы обладателями ушей, диаметр барабанной перепонки в которых был бы около полукилометра. В действительности диаметр мембраны микрофона)очень мал, хотя она и весьма хорошо выполняет свои функции. Конструкторы требуют, чтобы мембрана микрофона передавала мельчайшие изменения давления, продолжают щиеся в течение миллисекунды. Мы настолько привыкли к хорошей передаче речи и музыки, что считаем естественным тот факт, что мембрана слышит лучше, чем наше ухо. Этот пример ясно показывает, что и при сни женин давления размеры мембраны могут оставаться малыми и что возможно создание высокоточной микромембранной системы. Необходимо особо подчеркнуть, что даже в будущем мембранные системы не будут пол-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.