Способ контроля уровня жидкости иустройство для его осуществления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскияСоциалистическимиРеспублик)М. Кл. 22) Заявлено 18.присоединением23) ПриоритетОпубликовано 23/14 сударственныи комите СССР о делам изобретений и открытийДата оп публикования 7083(5 СПОСОБ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ яруй. Изобретение относится к способам контроля уровня жидкости преимущественно в баках летательных аппаратов, но может найти применение в других областях техники, где есть системы подачи жидких рабочих сред к потребителям.Известны способы контроля уровн жидкости, реализуемые с помощью ст ных датчиков уровня, основанные на измерении полного давления жидкости при истечении ее из сопла 1.Недостатком этого способа является низкая надежность измерений полного давления, при случайных колебаниях уровня жидкости в емкости и давления жидкости на входе в сопло.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ и устройство контроля уровня жидкости, реализованный в составе комплексной системы подачи жидкости потребителю, основанный на регистрации ступенчатого изменения полного давления за индикатором-струйным насосом, выполненным на основе струйного элемента, в процессе истечения Из его сопла жидкости высокого давления и смешения ее с засасываемой жидкостью при наличии и отсутствии контролируемой жидкости в местах расположения всасывающего н выходного патрубков индикатора-струйного насоса. Причем выходной патрубок камеры смешения ийдикатора-струйного насоса установлен под углом к оси приемника полного давления, что обеспечивает снижение до нуля (относительно емкости) давления на входе в приемник полного давления при запускеиндикатора (21.Максимальное рабочее давление питания индикатора ограничено величиной, при которой пульсационные составляющие скорости потока в камере смешения приводят к неустойчивости потока вплоть до отключения ("срыва") индикатора (при отсутствии жидкости на уровне среза камеры смешения),Целью изобретения является расширение рабочего диапазона давлений на входе струйного элемента путем увеличения устойчивости формируемого потока жидкости.Эта цель достигается тем, что сообщают смешанному потоку тангенциальную скорость с помощью устройства, в котором в выходном канале камеры смешения последовательно установлены винтовой завихритель и сопло, диа 853403ме гр которого выбирается более диаметра сопла канала питания, а прием-,ник канала измерения укреплен на радиально расположенных ребрах, в одном из которых выполнен упомянутыйканал.Закрутка потока в камере смешения5приводит к появлению значительныхцентробежных сил, влияние которых,по сравнению с воздействием пульсаций скорости, оказывается преобладающим, что обеспечивает устойчивостьпотока.На фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 - разрезы А-А иБ-Б фиг,1.Устройство состоит из канала питания 1 с соплом 2, камеры смешения 3,канала управления 4, приемника полного давления 5 канала измерения б, который укреплен на двух радиально расположенных ребрах 7, в одном из которых выполнен канал измерения б,центровочной втулки 8, заглушки 9,винтового завихрителя 10 с соплом11, которые установлены в выходномканале 12 камеры смешения 3,25Процесс измерения осуществляетсяследующим образом,При подаче жидкости в канал питания 1 с соплом 2 уровня жидкости вемкости ниже камеры смешения 3 струяактивной жидкости выходит из соплаи, не касаясь стенок камеры смешения3 и винтового завихрителя 10 с соплом 11, попадает на вход приемникаполного давления 5. При этом в приемнике 5 и в канале измерения бустанавливается давление, практически равное полному давлению струиожидкости на выходе из сопла 2.Когда уровень жидкости в емкостиподнимается выше камеры смешения 3, 40то в результате турбулентного перемешивания между этой жидкостью иструей, вытекающей из сопла 2, последняя расширяется, касается стеноккамеры смешения 3 закручивается в 45винтовом завихрителе 10 и снова резко расширяется на выходе иэ сопла11. При этом в канале управления 4создается разряжение и через него вкамеру смешения 3 начинает поступатьжидкость из емкости. В этом случаеполное давление струи жидкости, вы-,ходящей из сопла 2, расходуется наперемешивание с жидкостью, поступающей по каналу управления 4, и навыходе из камеры смешения 3 на, расширение, закрутку в винтовом завихрителе 10 и т,д.Поток жидкости выходит из сопла11 винтового завихрителя 10 в видеполого конуса и, следовательно, в Яканале измерения б устанавливаетсядавление, равное давлению в емкостив месте установки устройства.При снижении уровня жидкости вемкости ниже камеры смешения 3 уст ройство для контроля уровня жидкости по-прежнему остается в "запущенном" состоянии, т.е. поток жидкости занимает весь объем камеры смешения 3 и выходит из сопла 11 винтового завихрителя 10 в виде полого конуса, по каналу управления 4 в камеру смещения 3 поступает жидкость, и давление в канале измерения б по-прежнему равно давлению в емкости в месте установки устройства.При дальнейшем снижении уровня жидкости в емкости ниже входа в канал управления 4 в последний попадает газ, разряжение в нем резко падает, струя активной жидкости отрывается от стенок камеры смешения 3, происходит "срыв" в работе устройства, при этом струя активной жидкости имеет диаметр, практически равный диаметру выходного отверстия сопла 2, и высокую скорость перед приемником 5. В канале измерения б устанавливается давление, практически равное полному давлению струи жидкости на выходе из сопла 2.Таким образом, предлагаемый способ и устройство контроля уровня жидкости расширяет рабочий диапазон давлений жидкости на входе в сопло струйного индикатора уровня и обеспечивает снижение величины остаточного давления в канале измерения практически до величины давления в емкости.Кроме того, вход канала управления 4 или непосредственно или с помощью присоединенной трубки (на чертеже не показана) может располагаться на различных уровнях и даже в другой емкости в соответствии с выбранным значением нижнего предельного уровня и режимом эксплуатации технического оборудования, что расширяет диапазон применимости данного устройства.Формула изобретения1. Способ контроля уровня жидкости, основанный на регистрации ступенчатого изменения полного давления жидкости на выходе струйного элемента при взаимодействии с контролируемой средой и потоком управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения рабочего диапазона давлений на входе струйного элемента путем повышения устойчивости формируемого,потока жидкости, сообщают смешанному потоку тангенциальную скорость.2. Устройство для контроля уровня жидкости по п.1, содержащее канал питания с соплом, обращенным й камеру смешения, соединенную с емкостью через канал управления и выходной канал, напротив котородЪ установлен соосно с соплом приемника канала из853403 мерения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в выходном канале камеры смешения последовательно установлены винтовой завихритель и сопло, диаметр которого выбирается более диаметра сопла канала питания.3. Устройство по п.2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, то приемник канала измерения укреплен на радиальСоставитель Н.Варнекппова ТехредМ. Рейвес Корректор Г, Рещетник Тираж 702 Подписноерственного комитета СССРобретений и открытийЖ, Раушская наб., д.4/5 Госуламоскв Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Редактор О.Фи Заказ 5619/13 ВНИИП по 113035, но расположенных ребрах, в одном иэкоторых выполнен упомянутый канал,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3712136,кл.73-290, 19732, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2346634, кл. В 64 0 37/28,1976 (прототип).