Тангенциальный расходомер

(56) Авторское свидетМ 1151823, кл, 0 01 Р Н,Клусов льство С 1/06, 198 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) Изобретение относится к области изме. рения расхода жидкостейи предназначенодля использования в автомобилестроении,самолетостроении и т.д.Цель изобретения - повышение точности измерений при расширении диапазонарасхода и уменьшение порога чувствительности,На фиг,1 показана функциональная схема примера выполнения устройства согласноизобретению; на фиг,2 - блок-схема расходомера и его связи с другими устройствами,обеспечивающими его работоспособность;на фиг.3 - варианты конкретного исполнения узлов идентификации и съема сигнала;на фиг.4 - графики зависимости числа оборотов турбины от расхода жидкости.: Устройство содержит турбину 1, разме-щенную в цилиндрической полости 2, выполненной в корпусе 3, впускной патрубок4, связанный через пневмоканал 5 с соплами 6 и 7, причем сопла 6 и 7 разного сеченияразмещены под одинаковыми углами к оси. турбины 1 и тангенциально по отношению квыпускному патрубку 8. В пневмоканале 5(54) ТАНГЕНЦИАЛЬНЫЙ РАСХОДОМЕР (57) Использование: измерение расхода топлива, Сущность изобретения: танГенциальный расходомер содержит впускной патрубок, соединенный с двумя разнесенными : по полости соплами разного сечения, поршнем, связанным с узлом идентификации его крайнйх положений и выполненным в нем гидроканалом, причем поршень перемещается в пневмоканале в зависимости от величины подаваемого воздушного разрежения илй давления, 4 йл. размещен поршень 9, подпружиненный пру- З жиной 10, в котором выполнен гидроканал 11, Размер поршня обеспечивает в крайне правом положении соединение патрубка 4 ка-, налом 12 с соплом 6 меньшего сечения, а гидроканал:11 в поршне 9 обеспечивает в крайне левом положении поршня соединение патрубка 4 с каналом 13 сопла большего . а сечения 7. Сервопружина 14 обеспечивает Со релейное переключение сопел за счет пере- д мещения поршня только в два крайних положений. Узлы идентификации крайних положений поршня и съема сигнала на фиг.1 не показаныЬЭНа фиг,2 источник жидкости 15 соеди нен через входной патрубок 4 с гидрокаралом датчика 11, связанйым с соплами 6 и 7. ,3Источник воздушного разрежения или дав-, 6 д ления 16 связан с пневмоканалом 5 в котором перемещается поршень 9, конструктивно объединенный с узлом идентификации его крайних положений. С турбинкой 1 связан узел съема сигнала 17, соединенный с электронным блоком преобразования и индикации расхода.18. Выпускной патрубок 8 связь вает расходомер с устройством 19, потребля- рубок с соплом 6. Это условие связывает юьцим жйдкбсть, между собой минимальное расчетноедавлеНа фиг.З показана конкретная реализа- ние, жесткость пружины и длину поршня.ция узлов идентификации и сьема сигнала, Аналогично определяется размещение, По разные стороны диска крыльчатки 1 раэ гидроканала в поршне, обеспечивающее полмещены светодиод 20 и фотодиод 21.Аналогич- . ное совпадание канала сопла 7 и выхода гидно по разные стороны поршня 9 расположены роканала в крайне левом положении.светодиоды 22 и фотодиод 23. Входы свето- На фиг,4 видно, что предложенное устдиодов связаны с шинами электрического ройство обеспечивает линейную характери-, питания, а выходы фотодиодов с соответст стику зависимости числа оборотов турбины вующими входами блока преобразования й От расхода топлива в более широком диапаиндикации расхода 18 :;. : :. зОне, чем у прототипа. Съем информацииТангенциальный расходомер работаетосуществляется узлом съема сигнала (фиг.З); следующим образом: при измерений малыхвыполненным;например, с использованием расходов, например при режиме холостого 16 оптойары, отверстий в теле турбины и счет- хода, когда для Малолйтражного автомоби- . чйка имйульсов.ля расход составляет 0,4-2 л/ч, разрежение . Конкретное вьиолнение -электронного в карбюраторе составляет 0,6-1 атм, скоро- блока, в котором происходит счет. ймпульсов сть течения жидкости через рзсходомер малас оптопарй 20-21, может быть реализовано, (порядка 22 х 10 м/с), Поэтому для обеспече например; аналогично схеме частотомера с ния вращения турбины с необходимой час- ." переключением йоддиапазонов, Ори этом тотойи потребного для этого напора 9 =-10сигнал с оптопары 22-23 йграет роль раэре- Н/м диаметрсечения сопла 6 должен быть . шающего или запрещающего сигнала; по-.выбран порядка 0,35-0,5 мм, При Р = 0,6-1 . ступающего на входыдвух схем совпаденйя, атм поршень, преодолевая действие пружи На вторые входы этйх"схем совпадения по.ны 10 и сервопружины 14, занимает крайне . стоянйо подаются сигналы, соответствую-правое положение вследствие действия раэ- щие по уровню логическому нулЮ и единице режения в пневмоканале. Зависимость чис-: соответственно. Такйм образом, например, ла,оборотов отсрасхода для сопла малого . при отсутствии сигнала с сщтапары, что; содиаметра и конкретных размеров датчика 30 ответствует логическому нулю; на выходе .йоказана участком а-б на фиг.4. Прй увели-. схемы совпадения, на второй вход которой чении расхода топлива(например,нарежймахпбстоянно подается логическйй ноль, будет разгона) до порядка 2 - 20 л/ч для обеспечения выработан сигнал, разрейающий работу элеквращения турбины требуется сопло больше- . тронного блока.в диайазоне в - г, при этом на го диаметра, т,к. сопло с малым сечением навыходе схемы савпадейия, на вход которой больших расходах входит в режим насыще-постоянно подается логическая единица, бу ния, т.е. дальнейшее увеличейиерасхода недет вырабатыватьсясигнал, запрещающий раприводит к увеличению частотывращения боту блока.в соответствии с диапазоном а-б.турбийы. Исходя. из предварительных.рэсче- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я :тов и проведенных экспериментальных исс Тангенциальный расходомер, содержа. ледовдний, для режимов больших расходов: щий корпус, 1 урбинку, размещенйую в циподходят сопла сб = 0,7-0,9 мм,:.:,.: линдрической полости, впускной и выпускнойХарактеристика оборотов от расхода патрубки и узел съема сигнала, о т л и ч а ю.показана на фиг.4(участок в-г). .: .;.:, щ и й с:я тем, чго, сцелью йовышенияПри этом вследствие уменьшения раз-точности прй расширении диапазона измережения поршень под действием йружийыряемЫх расходов 1 оплива, он снабжен дву и сервопружины 14 перемещается в край- мя Соплами разного сечения, разнесенными нее левое положение и. соедийяет входной по цилийдрическойполости и расположенпатрубок 4 с соплом 7 большего диаметра,: ными под одинаКовыйи углами к оси турбиЛинейный размер поршня выбран из б 0 ны, пневмоканалом, выполненным в корпусе,условия, что под действием пружины он за- с размещеннйм в нем подпружиненным пор нимаеткрайнеелевоеположение, при кото- шнем, имеющйм гидроканал, узлом идентиром входной патрубок соединен напрямую фйкзции положения поршня и источником с соплом 7, а под действием разрежения воздушного разрежения или давления, свягидроканал поршня соединяет входной пат- о 5 зайным с пневмоканалом,1817827 к блоцч преобра зования л инци-. ка"ии Ьг.З у г 5 Ф 5 6 У 8 9 Ю. и л о,у ь Гр " Й 4 г 2 Составитель М.Кислова Редактор Н.Соколова Техред М.Моргентал . Корректор П ГерешиЗакай 1740 . ТиражПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 рина, 10