FLUIDIK

Fluidik

 

[lateinisch] die (strömungsmechanische Schaltkreistechnik), die Verwendung strömungsmechanischer (statt elektronische) Bauelemente, der Fluidics, in Analog- und Digitalschaltungen für Steuer- und Verknüpfungsaufgaben.Beim Impulsverstärker wird ein kräftiger freier Flüssigkeits- oder Gasstrom durch einen schwachen, an einer der beiden seitlichen Öffnungen E₁ und E₂ eintretenden Steuerstrom auf die Austrittsöffnungen A₁ und A₂ verteilt. Im Wandstrahlelement ziehen Randwirbel infolge des Coanda-Effekts den Strahl zu einer Wand hin, an der er vorbeifließt. Im Wandstrahl-Kippglied (Flipflop) hält sich der Strahl durch diesen Effekt in demjenigen der Ausgänge A₁ oder A₂, zu dem ihn ein kurzer Impuls geleitet hat. Ähnlich sind binäre Verknüpfungsglieder mit und ohne Verstärkung aufgebaut. Bei einem Verknüpfungsglied mit drei Ausgängen erhält man am mittleren Ausgand A₁ eine Strömung, wenn an beiden Eingängen eine Signalströmung eintritt: A₂ = E₁ E₂ in schaltalgebraischer Formulierung. Strömungen durch die beiden anderen Ausgänge ergeben sich gemäß A₁ = E₁ E₂ und A₃ = E₁ E₂, wenn E das Nichtvorhanden-Sein eines Steuerstroms bedeutet. Die Umschaltzeiten liegen bei 1 ms; einfache Schaltgeräte wie Vergleicher, Codeumsetzer oder Zähler erreichen Arbeitsfrequenzen von 100 bis 1 000 Hz bei Gasstrahlen von etwa 1 mm Durchmesser. Die Kanäle werden meist in Kunststoff geätzt oder gepresst. — Neben reinen Freistrahlelementen werden auch Schalteinrichtungen mit sehr leichten Kolben und Ventilen verwendet.

 

Anwendungen finden diese verschleißlosen und zuverlässigen strömungsmechanischen Schaltelemente, die sich auch als »integrierte Schaltungen« in Platten zusammenfassen lassen, in der Luftfahrt-, Raumfahrt- und Reaktortechnik wegen ihrer Unempfindlichkeit gegen Strahlung, Magnetfelder und Beschleunigungen, außerdem bei Wärmekraft- und Werkzeugmaschinen sowie bei medizinischen Geräten.