Пневматический сигнализатор уровня жидкости

Союз Советских Социалистических Респубпик. Кл.01 Р 2 Э/16 Гееудерстеенный намнтет СССР пе делам нзобретеннй и етнрьтнй(72) Авторы изобретен Артюшин и М, М, Клима 71) Заивител М вский автомобильно-дорожный инсти 54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СИГНАЛИЗАТОР НЯ ЖИДКОСТ 1Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в системах контроля и регулирования уровня жидкости в различных отраслях промышленности.Известны устройства для измерения и сигнализации уровня жидкости, где в качестве чувствительного элемента используе гся трубка малого диаметра (капилляр), давле. ние в которой меняется в зависимости от перекрытия капилляра жидкостью 11).Известен также сигнализатор уровня с в капиллярным чувствительным элементом, подключенным к каналу управления пневматических струйных усилителей 12.Однако известные пневматические датчики и сигнализаторы уровня, работающие на эффекте изменения гидравлического сопротивления чувствительного элемента при касании свободного конца поверхностным слоем жидкости, обладают низкой чувствительностью и малым быстродействием вследствие малой скорости подъема столба жидкости в 2 в капилляре. Кроме этого, эти датчики свою работу ухудшают с увеличением температуры, так как при этом значительно уменьшается коэффициент поверхностного натяжения индицируемой жидкости.С целью понывения точногн индикации уровня жидкости и увеличения быстродействия сигнализатор уровня снабжен регулировочным источником ультразвуковых коле. баний и мембраной, при этом источник ультразвуковых колебаний установлен в фокусе излучателя, мембрана - в фокусе концентратора и жестко прикреплена к верхнему концу чувствительного капилляра, а регулировоч- . ный дроссель подключен между обоими входами струйного усилителя.На фиг. 1 изображена принципиальная схема сигнализатора уровня жидкости; на фиг. 2 - мембрана, общий вид.Сигнализатор содержит чувствительный капилляр 1, мембрану 2, концентратор 3, излучатель 4; источник ультразвуковых ко. лебаний в виде свистка-генератора 5, редуктор 6, дроссель 7 и струйный усилитель 8,Чувствительный капилляр 1 служит для релейного изменения гидравлического сопро тивлення на входе канала управления струй ного пневматического усилителя 8 при сопри косновении капилляра 1 с поверхностью ин.3дицируемой жидкости, Мембрана 2 предназначена для передачи осциллирующих колебании на капилляр 1, Концентратор 3 фокусирует ультразвуковые колебания на мембрану 2. Излучатель 4 формирует луч ультразвуковых колебаний и направляет его на концентратор 3. Свисток-генератор 5 преобразует энергию сжатого воздуха в энергию ультразвуковых колебаний. Редуктор 6 служит для настройки частоты работы генера. тора 5. Дросселем 7 настраивается начальное давление в канале управления усилителя 8 нри отсутствии контакта свободного торца чувствительного капилляра 1 с жидкостью. Струйный усилитель 8 служит для усиления входного сигнала чувствительного капилляра,Работа датчика основана на эффекте увеличения капиллярных сил под действием ультразвуковой вибрации чувствительного капилляра и осуществляется следующим образом.Чувствительный капилляр 1 сигнализатора уровня, жестко соединенный с мембраной 2, находится все время в колебательном движении ультразвуковой частоты. Эти колебания передаются на капилляр 1 через мембрану 2, расположенную в фокусе концентратора 3 и воспринимающую ультразвуковые волны определенной частоты н мощности, которые формирует в направленный луч излучатель 4. Частота этих колебаний может быть настроена с помощью редуктора 6. При касании капилляром 1 поверхностного слоя жидкости амплитуда колебаний капилляра уменьшается за счет рассеивания энергии в жидкость до значения, способствующего увеличению капиллярных сил, н происходит резкий подъем столба жидкости по капилляру, гидравлическое сопротивление чувствительного капилляра 1 скачком возрастает. Это приводит к скачкообразному увеличенин 1 давления на входе в струйный усилнтель 8 и переключению струйного усилителя.Дросселем 7 настраивают начальное давление управления, которое для получения наибольшей чувствительности выбирается вблизи точки срабатывания на статической характеристике струйного усилителя, когда конецчувствительного элемента не касается поверхности жидкости.Использование в сигнализаторе осцилл;.- рующего движения чувствительного капил 1 О лира увеличивает действие сил поверхностного натяжения в десятки раз, а следовательно,увеличивает точность и быстродействие, приэтом повышение температуры индицируемойжидкости не снижает чувствительности ибыстродействия устройства,Фориула изобретенияПневматический сигнализатор уровня20 жидкости, содержащий чувствительный капилляр, установленный над контролируемымуровнем и соединенный выходом с одним извходов струйного усилителя, второй вход которого подключен к линии питания, отличаюиийся тем, чтос целью повышения точности2и быстродействия, он снабжен регулировочным дросселем, излучателем, жестко соединенным с концентратором, источником ультразвуковых колебаний и мембраной, приэтом источник ультразвуковых колебаний усзО тановлен в фокусе излучателя, мембрана -в фокусе концентратора и жестко прикреплена к верхнему концу чувствительного капилляра, а регулировочный дроссель подключенмежду обоими входами струйного усилителя,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР230437, кл. б 01 Г 23/16, 1967.2. Авторское свидетельство СССРМо 251849, кл. 6 01 Г 23/16, 1968,а Техре Тираж Государственно делам няобрет ос к в а, Ж.35,аПятенгэ, г.Реда ктор О. фили пповЗа кяз 7494/35ЦНИИПИпо33035, МФилиал ПППтдвнтельО. Лугова65 ета СССРоткрепляйя наб., д. 4/5ул, Проектная,го коеннйРяушУбого ариан Корректор Л. Веселовска Подписное