25. Принцип действия гидравлических и пневматических усилителей.

Большое распространение получили гидравлические усилители, под которыми понимаются устройства для усиления мощности в гидравлической цепи посредством рабочей жидкости, поступающей под давлением от постороннего источника. Таким источником внешней энергии могут быть насосы, гидропневматические аккумуля­торы и другие устройства. Широкую известность в качестве гидравлических усилителей получили золотники, струйные трубки и устройства типа сопло-заслонка.

Принцип действия гидравлического усилителя со струйной трубкой основан на преобразовании кинетической энергии движущейся массы жидкости в потенциальную энергию давления. Рабочая жидкость под давлением 0,6 – 0,8 МПа подается в струйную трубу. В конической насадке трубки происходит увеличение скорости потока, что приводит к увеличению запаса кинетической энергии. Струя рабочей жидкости, сформировавшаяся в наконечнике струйной трубки и выходящая из него с большой скоростью в виде конусообразно расширяющегося потока, отличается компактностью и способна на длительном расстоянии сохранять свою форму. При среднем (нейтральном) положении струйной трубки струя рабочей жидкости одинаково перекрывает оба входных окна, создает в приемных соплах равные давления, и исполнительный механизм не движется.

Под действием разности усилий, приложенных к трубке со стороны чувствительного элемента и пружины задатчика, струйная трубка отклоняется от среднего положения. При этом в одном из приемных сопел давление возрастает, а в другом падает. Под действием разности давлений исполнительный механизм приходит в движение и совершает необходимую операцию. Отклонение струйной трубки от нейтрали и нагрузки на исполнительный механизм определяют расход рабочей жидкости, поступающей к исполнительному механизму, а значит, и скорость его перемещения. В результате при небольшом расходе мощности на управление струйной трубкой можно получить на выходе усилителя в несколько раз большую мощность потока рабочей жидкости.

Пневматический усилитель представляет собой устройство, преобразующее слабые усилия (давления, линейного пе­ремещения и др.) в пропорциональные им, но более сильные импульсы давления воздуха.

Давление над управляющей мембраной зависит от состояния баланса прихода воздуха в верхнюю камеру из линии. Заслонка впаяна в дно компенсирующего сильфона , внутрь которого подается давление из нижней камеры (выходное давление). Это давление через сильфон уравнивает усилие, действующее от измеряемой величины сверху. Таким образом, каждому значению измеряемой величины соответствует определенное выходное давление усилителя. Выходное давление находится в линейной зависимости от усилия, представляющего измеряемую величину. Линейность характеристики достигается тем, что управляющая мембрана поджата снизу пружиной всегда на одну и ту же величину, так как перемещение клапана  незначительно (около 50 мм) на весь диапазон выходного давления (от 0 до 0,16 МПа) и на сопло перепад давления вследствие этого постоянный.

На базе усилителя могут быть построены датчики измерения различных величин. Усилия, развиваемые воспринимающими элементами этих датчиков, например сильфоном манометрического термометра в датчике температуры, поплавком в датчике уровня, мембраной в датчике расхода и т. д., действуют на заслонку  сверху и компенсируются усилием на сильфон   выходным давлением.