DE1523572C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Vergleichen pneumatischer Analogsignale mit zwei druckluftgesteuerten Dreiwegeventilen, einem Druckluftwiderstand und einem Vergleichselement mit vier Kammern.

Eine Einrichtung zum Vergleichen pneumatischer Analogsignale der eingangs genannten Art ist bereits in der britischen Patentschrift 827 662 beschrieben. Bei dieser bekannten Einrichtung erfolgt die Nachregelung auf Grund von pneumatischen variablen Eingangssignalen durch kontinuierlichen Vergleich mit den Ausgangssignalen.

Nachteilig an der bekannten Einrichtung ist, daß der Vergleich der Eingangs- und Ausgangssignale kontinuierlich erfolgt und somit ein Vergleich an bestimmten Zeitpunkten nicht vorgenommen werden kann. Darüber hinaus muß eine pneumatische Einrichtung der eingangs genannten Art zur Gewährleistung einer exakten Anzeige bzw. eines exakten Vergleichssorgfältigst justiert werden; ferner müssen bei der Herstellung einer derartigen Einrichtung die aus Temperaturschwankungen möglicherweise resultierenden Fehler berücksichtigt werden. Es ist praktisch unmöglich, bei einer Einrichtung der bekannten Art die Membranflächen absolut gleich zu gestalten, so daß der Unterschied zwischen den Membranflächen zu ungenauen Ausgangswerten führen kann. Außerdem vermögen sich die Membranflächen im Laufe der Zeit zu verändern, wodurch die erhaltenen Ausgangssignale ungenau werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Vergleichen pneumatischer Analogsignale mitzwei druckluftgesteuerten Dreiwegeventilen, einem Druckluftwiderstand und einem Ver-. gleiehselement mit vier Kammern zu schaffen, die einen diskontinuierlichen Abruf des Verglcichsergebnisses ermöglicht, wobei die Vergleichsergebnisse möglichst exakt und nicht mit temperaturbedingten Fehlern behaftet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Kammer des Vergleichselementes mit Eingangsleitungen über ein erstes Dreiwegeventil verbunden ist, das seinerseits zwei Steuerkammern besitzt, von denen eine mit einer Steuerleitung zum diskontinuierlichen Abruf des Vergleichsergebnisses und die andere mit einer Festdruckquelle verbunden sind, daß die zweite Kammer des Vergleichselementes mit einer Düse des zweiten Dreiwegeventils sowie mit Steuerkammern zweier zusätzlicher nach einer Implikationsschaltung gekoppelter druckluftgesteuerter Dreiwegeventile verbunden sind, daß die Steuerkammer des zweiten Dreiwegeventils an eine Ausgangsleitung des Vergleichselementes angeschlossen sind^ eine Steuerkammer des zweiten Dreiwegeventils mit einer zweiten Festdnickquelle kommuniziert und eine andere Steuerkammer dieses Dreiwegeventils mit der Steuerleitung verbunden ist, die anderen Steuerkammern dieser Dreiwegeventile mit der Ausgangsleitung des Vergleichselementes verbunden sind und Düsen die Ausgänge der Vergleichseinrichtung bilden.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Vergleichen pneumatischer Analogsignale besitzt den wesentlichen Vorteil, daß durch Ansteuerung mittels eines Steuerdrucks zu beliebigen Zeitpunkten Vergleichsergebnisse erhalten werden können.

Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In der Zeichnung ist das Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Vergleich von Analogsignalen gezeigt.

Die Einrichtung enthält ein gewöhnliches Vergleichselement 1 mit drei Membranen, Eingangs-Dreiwegeventile 2 und 3 und zwei zusätzliche Ausgangs-Dreiwegeventile 4 und 5. Eine Düse 6 des Vergleichselements 1 ist geschlossen und eine Düse 7 mit der Außenluft verbunden. Düsenkammern 8 und 9 kommunizieren miteinander, mit einer Ausgangsleitung 16 und über einen Druckluftwiderstand 10 mit einer Zuluftleitung 11. Über das Dreiwegeventil 2 wird eine erste Meß-Kammer 12 entweder mit einer Eingangsleitung 13 für ein erstes Druckluftsignal P_lEin, oder mit einer Eingangsleitung 14 für ein zweites Signal P₂£mg verbunden. Die zweite Meß-Kammer 15 des Vergleichselemcnts 1 ist mit einer Ausgangsleitung 24 über die Düse 17 des Dreiwegeventils 3 verbunden. Die zweite Düse 18 dieses Dreiwegeventils ist geschlossen. In die Steuerkammer 19 des Dreiwegeventils 3 und die Steuerkammer 20 des Dreiwegeventiis 2 werden über die Leitungen 22 und 21 gleichbleibende Festdrücke zugeführt, wobei der Festdruck in der Steuerkammer 19 größer ist als den Druck in der Steuerkammer 20. Der Druck in der Steuerdruckleitung 23 kann größer oder kleiner als der Druck in den Leitungen 21 und 22 sein. Auf diese Weise werden die Dreiwegeventile 2 und 3 in Abhängigkeit von dem angelegten Festdruck und dem variablen Steuerdruck hinsichtlich ihrer Betriebsart gesteuert.

Die Ausgangsleitungen 16 und 24 sind mit den

Ausgaiigs-Dreiwegeventilen 4 und 5 verbunden, wobei diese Ventile 4 und 5 eine Schaltungsanordnung darstellt, die nach einer Implikationsschaltung (Boolesche Verknüpfung) arbeitet. Die Implikation stell! eine bestimmte logische Verknüpfung der variablen Eingangsgrößen dar.

Eine der variablen Eingangsgrößen stellt den Druck in der Ausgangsleitung 24 dar, während die andere variable Größe dem Druck in der Ausgdngsleitung 16 entspricht. Die Lage der Membranpakete der Dreiwegeventile 2 und 3 hängt von der Höhe des Steuerdruckes in der Steuerleitung 23 ab, der — wie erwähnt — die Betriebsart der Einrichtung bestimmt.

Beim Inbetriebsetzen der Vergleichseinrichtung wird durch die Steuerleitung 23 der Steuerdruck zugeführt. Die Eingangsleitung 13 ist über das Dreiwegeventil 2 an eine Ausgangsleitung 25 angeschlossen. Die Ausgangsleitung 16 steht über das Dreiwegeventil 3 mit der Ausgangsleitung 24 und mit den Ausgangs-Dreiwegcventilen 4 und 5 in Verbindung. Diese Betriebsart kann als Folgebetrieb bezeichnet werden, wobei der Druck in der Eingangsleitung 13 als Führungsgröße verwendet wird.

Wird der Steuerdruck in der Steuerleitung 23 bis zum Nullwert herabgesetzt, so tritt zuerst das Dreiwegeventil 3 in Funktion, da der Festdruck in der Steuerkammer 19 dieses Ventils größer als in der Steuerkammer 20 des Dreiwegeventils 2 ist.

Ein Zeitunterschied zwischen der Betätigung der Dreiwegeventile 3 und 4 ist erforderlich, damit zuerst der Druckwert in der Kammer 15 gespeichert wird und dann das Dreiwegeventil 2 die andere Lage einnimmt. Infolgedessen wird die Kammer 12 mit der Eingangsleitung 14 verbunden und diese Kammer von der Eingangsleitung 13 getrennt. Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß zum Durchführen eines Vergleichs zwischen den pneumatischen Eingangssignalen der Steuerdruck geändert, d. h. auf den Nullwert herabgesetzt werden muß. Der Vergleich der pneumatischen Eingangssignale erfolgt demnach nicht kontinuierlich, sondern auf Abruf, wie im folgenden noch näher erläutert wird.

Ist der Druck P₂Ei„g gleich dem Druck P_lEing, so wird die Gleichgewichtslage des Membranpaketes im Vergleichselement 1 nicht gestört und der Druck in der Ausgangsleitung 16 am Ausgang des Vergleichselementes nicht verändert. Da die Druckwerte in den Ausgangsleitungen 24 und 16 gleich sind, werden die Druckwerte P_lAutK und Pi_Ausg an Ausgängen 26 und 27 der Dreiwegeventile 4 und 5 gleich dem Zuluftdruck sein. Ist P₂I-I₁₁₁, dem Druck P|_E/ng nicht gleich,

so braucht diese Druckdifferenz nur mindestens so groß zu sein wie der Druck, auf den das Vergleichselement anspricht, und das Membranpaket dieses Elements geht in die extreme Lage über. Dabei wird die Düse 7 geöffnet oder geschlossen sein; sie ist geschlossen, wenn /%_βη(ί größer als P_lEing ist. Der Druck in den Ausgangsleitungen 16 erhöht sich dabei bis zum Zuluftdruck. Am AAusgang 26 des Ventils 4 wird der Druck P,_/luJS dem Zuluftdruck gleich. Ist P₂EiBg kleiner als P₁(T₁-,,,,. so öffnet sich die Düse 7 des Vergleichsele-

ments 1, und der Druck in der Ausgangsleitung 16 wird kleiner als der in der Ausgangsleitung 24. Dies führt zur Änderung der Lage des Membranpakets im Dreiwegeventil 5, dessen Ausgangsleitung mit der Außenluft verbunden und von einer Zuluftleitung 28 getrennt wird. Am Ausgang 26 des Dreiwegeventils 4 wird der Druck P_lAusg dem Zuluftdruck in der Zuluftleitung 29 gleich sein, und am Ausgang 27 des Dreiwegeventils 5 wird der Druck P_2Amg dabei gleich Null. Somit arbeitet die Einrichtung als ein Folgesystem, wobei im Vergleichselement der mit Fehlern behaftete Druck gespeichert wird, erst dann geht die Einrichtung zum eigentlichen Vergleichsbetrieb über.

Hierzu 1 Blatt Zeichnuneen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zum Vergleichen pneumatischer Analogsignale mit zwei druckluftgesteuerten Dreiwegeventilen, einem Druckluftwiderstand und einem Vergleichselement mit vier Kammern, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer (12) des Vergleichselementes (1) mit Eingangsleitungen (13) und (14) über ein erstes Dreiwegeventil (2) verbunden ist, das seinerseits zwei Steuerkammern besitzt, von denen eine mit einer Steuerleitung (23) zum diskontinuierlichen Abruf des Vergleichsergebnisses und die andere mit einer Festdruckquelle verbunden ist, daß die zweite Kammer (15) des Vergleichselements (1) mit einer Düse (17) des zweiten Dreiwegeventils (3), sowie mit Steuerkammern zweier zusätzlicher nach einer Implikationsschaltung gekoppelter druckluftgesteuerter Dreiwegeventile (4, 5) verbunden ist, daß die Steuerkammer des zweiten Dreiwegeventils (3) an eine Ausgangsleitung (16) des Vergleichselementes (1) angeschlossen ist, eine Steuerkammer (19) des zweiten Dreiwegeventils (3) mit einer zweiten Festdruckquelle kommuniziert und eine andere Steuerkammer dieses Dreiwegeventils (3) mit der Steuerleitung (23) verbunden ist, die andere Steuerkammern dieser Dreiwegeventile (4, 5) mit der Ausgangsleitung (16) des Vergleichselementes (1) verbunden sind und Düsen die Ausgänge (26, 27) der Vergleichseinrichtung (1) bilden.