Струйный датчик уровня жидкости

ОП ИСАНИЕИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик) СТРУЙНЫЙ ДАТЧ Изобретение относится к приборостроению и средствам автоматики и предназначено для управления перекачкой жидкости в баки в случае, когда необходимо производить включение и отключение устройств наполнения бака при достижении в нем определенного заранее предусмотренного минимального уровня.Известен струйный датчик уровня жидкости, кОторый состоит из активного сопла с каналом питания и приемного сопла с ка налом измерения, расположенных соосно на определенном расстоянии 1.При расположении уровня жидкости в наполняемом баке ниже оси отверстия активного сопла и приемного, в пространстве между ними находится газовоздушная среда. В этом случае почти вся кинетическая энергия скоростного напора потока жидкости, истекающего из активного сопла, передается в приемное сопло, в котором она преобразуется в потенциальную энергию 2 давления жидкости, используемую дальше для приведения в действие вторичных исполнительных устройств, управляющих перекачкой жидкости в заполняемый бак. Струя жидкости, истекающая из активного сопла, в этом случае имеет форму расходящегося конуса с углом раскрытия3.Когда уровень жидкости в баке располагается выше отверстия активного сопла и приемного, истечение струи жидкости из сопла происходит в жидкую среду, вследствие чего энергия струи рассеивается, не достигая приемного сопла, и давление в канале измерения падает, что является сигналом для выключения вторичных исполнительных устройств.Струя жидкости из активного сопла при этом также имеет форму расходящегося конуса, но с углом раскрытия ф 9.Недостатком этого датчика является то, что диапазон рабочих давлений, при которых датчик сохраняет работоспособность, ограничен величиной Рвх (1,4 кгс/см. При дальнейшем повышении давления питания дискретность сигнала уменьшается и может привести к ложным срабатываниям датчика.Наиболее близким к предлагаемому по существу и достигаемому результату явля20 которыми установленный направляющий ап 40 45 50 55 ется струйный датчик уровня жидкости, содержащий соосно расположенные активное сопло с каналом питания и приемное сопло с каналом измерения, в пространстве между которыми, образующим камеру смешения, установлен направляющий аппарат в виде винтового завихрителя. Камера смешения соединена с баком через канал управления.При наличии жидкости в пространстве между соплами угол раскрытия конуса струи жидкости из активного сопла увеличивается, в результате чего струя касается поверхности винтового завихрителя, закручивается и проходит мимо приемного сопла 12.Однако это устройство характеризуется сложностью конструкции (наличие специального канала управления) и недостаточной дискретностью выходного сигнала.Цель изобретения - расширение диапазона рабочих характеристик датчика за счет повышения дискретности сигнала. Поставленная цель достигается тем, что в струйном датчике уровня жидкости, содержащем соосно расположенные активное сопло с каналом питания и приемное сопло с каналом измерения, в пространстве между парат, выполнен в виде решетки тонкостенных гидродинамических профилей, представляющих собой поверхности второго порядка, образующие между собой конфузорный канал, при этом передние кромки гидродинамических профилей расположены от активного сопла на расстоянии А; = =(6 - 8)йс и от оси датчика на расстоянии Ь 1 = (0,6 - 0,8)с 1 сгде дс - диаметр выходного отверстия активного сопла;А; - расстояние от среза сопла до передних кромок гидродинамических профилей;Ь; - расстояние от оси датчика до передней кромки профиля. На чертеже изображен предлагаемый струйный датчик уровня жидкости.Струйный датчик уровня жидкости содержит активное сопло с каналом питания 1, приемное сопло с каналом измерения 2, расположенные соосно на расстоянии В друг от друга. Датчик устанавливается в баке 3 на уровне Е, постоянство которого необходимо поддерживать. Для повышения дискретности выходного сигнала в проточную часть датчика (в пространство между соплами) установлен направляющий аппарат, выполненный в виде решетки тонкостенных гидродинамических профилей 4 и 5, представляющих собой поверхности второго порядка, например профиль 4 выполнен по лемнискатной кривой, а профиль 5 - по параболе, вследствие чего канал 6 в зазоре между профилями имеет конфузорную форму. 51015 Профили 4 и 5 направляющего аппарата расположены в пространстве между соплами таким образом, чтобы между ними и струей жидкости образовывался зазорЬ; не менее (0,6 - 0,8)дс, а передние кромки профилей установлены на расстоянии А; = = (6 - 8)дс, где д - диаметр выходного отверстия активного сопла.Указанные размеры обеспечивают максимальную величину дискретности сигнала, а форма профилей - плавное изменение направления движения струи жидкости.Выполненный таким образом канал работает как эжектор, вследствие чего эффективность отклонения струи жидкости от оси датчика существенно повышается.При расположении уровня жидкости Е в баке 3 ниже оси отверстий активного сопла 1 и приемного сопла 2 в пространстве между ними находится воздушногазовая среда. В этом случае струя жидкости, истекающая из активного сопла, почти без потерь попадает в приемное сопло 2, в котором кинематическая энергия скоростного напора струи преобразуется в энергию давления и используется для приведения в действие вторичных исполнительных устройств.При этом струя жидкости из активного сопла имеет коническую форму с углом раскрытия , 3 при давлении питания Рщ, -- = 0 - 30 кгс/см.При расположении уровня жидкости 1.выше оси отверстий сопла 1 и 2 в пространстве между ними находится жидкая среда, имеющая значительно большую вязкость, в силу чего угол раскрытия конуса истекающей струи становится больше и составляет примерно 9 - 20 и более. В этом случае установленные соответствующим образом профили 4 и 5 отклоняют попадающую на их поверхность струю, независимо от колебаний давления питания, вызывая резкое падение давления в приемном сопле и канале измерения, приводящее к срабатыванию сигнальных исполнительных устройств.Предлагаемый датчик исключает ложныесрабатывания при колебаниях давления питания в широком диапазоне, где Р= = 1,4 - 30 и более кгс/см, что обеспечивает ему широкую область применения и высокую надежность автоматики, в состав которых входит указанный датчик.Формула изобретенияСтруйный датчик уровня жидкости, содержащий соосно расположенные активное сопло с каналом питания. и приемное сопло с каналом измерения, в пространство между которыми установлен направляющий аппарат, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих характеристик, Кнштулинец Техред А. Бой55 Тираж 673ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и113035 Москва, Ж - 35, Раушсиал ППП Патент, г. Ужгород к Корректор М. ШПодписноемитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5ул. Проектная, 4 Редакт Заказ 6 датчика за счет повышения дискретности сигнала, направляющий аппарат выполнен в виде решетки тонкостенных гидродинамических профилей, представляющих собой поверхности второго порядка, образующие между собой конфузорный канал, при этом передние кромки гидродинамических профилей расположены от активного сопла на расстоянии А; = (6 - 8)дс и от оси датчика на расстоянии И = (0,6 - 0,8) дс, где де - диаметр выходного отверстия активного сопла; А; - расстояние от среза сопладо передних кромок гидродинамических профилей; Ь - расстояние от оси датчика допередней кромки профиля.Источники информации,5 принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3590843,кл. 6 01 Г 23/14, 06.07.71.2. Авторское свидетельство СССР по заявке2572212/18-10, кл. 6 01 Г 23/16,18.0 .78 (прототип) .