Сигнализатор расхода

(56) Патент ГД1982. емах управления сть изобретения: енной двумя перразмещено сфетнога материала ен протяжЕнный имодействующий и магнитоуправутренней стенке ы калиброванные 28дственное обьединение ол ои(54) СИ ГНАЛ ИЗА АС Изобретение относится к физике. точнее - к устройствам измерения обьема, обьемнога расхода, массового расхода или уровня жидкости, к электромагнитным измерителям, и может быть использовано в качестве сигнализатора расхода, в гидравлических системах для осуществления автоматического контроля за наличием или уменьшением расхода жидкости и подачи сигнала в блок управления гидравлической системы.Целью изобретения является повышение надежности путем снижения вероятности заклинивания подвижного магнита и увеличение быстродействия.Цель достигается тем, что в сигналиэатор расхода, содержащий корпус из неферромагнитного материала с рабочей камерой, снабженную входным и выходным патрубка-. ми, неподвижный постоянный магнит, фильтр, плату с отверстиями, жестко закрепленную в камере, подвижный постоянный магнит, установленный с воэможностью перемещения вдоль оси камеры, герметичный магнитоуправляемый контакт, уста 1 гавленный на поверхности корпуса над участком перемещения подвижного магнита, аси на 6 ГОСУДАРСТВЕННОГ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(57) Использование: в сист подачей жидкости. Сущно в рабочей камере, огранич форированными платами, рическое тело из немагни с осью которого совмещ постоянный магнит, вза с неподвижным магнитом ляемым контактам, На вн рабочей камеры выполнен продольные каналы. 3 ил. магничивания магнитов расположены по оси камеры, на стенках которой выполнены продольные каналы, фильтр установлен над входным патрубком, а платы с отверстиями и подвижный постоянный магнит расположен последовательно по потоку, при этом подвижный магнит связан с неподвижным и магнитоуправляемым контактом магнитно, дополнительно введена вторая плата с отверстиями, жестко закрепленная в рабочей камере перед выходным патрубком, подвижный постоянный магнит выполнен в виде шара в защитной оболочке, неподвижный постоянный магнит размещен между фильтром и первой платой с отверстиями, которая выполнена в виде сферы, обращенной вогнутой поверхностью к подвижному магниту и с радиусом сферы, равным радиусу шара подвижного магнита.Сопоставительный анализ с прототипам показывает, что заявляемое устройство отличается новым элементом - второй платой, но вы м выполнением подвижного магнита в виде шара и первой платы, а также новой последовательностью в расположении элементов и их связями с остальными элементами устройства.На фиг.1 представлено продольное сечение сигнализатора расхода; на фиг,2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг.3 - вид Б на фиг.1,Сигнализатор расхода (фиг,1) содержит корпус 1, фильтр 2, герметичный магнитоуправляемый контакт 3, рабочую камеру 4; выходной патрубок 5, плату с отверстиями 6, подвижный постоянный магнит 7, защитную оболочку 8, плату с отверстиями 9. неподвижный постоянный магнит 10, выходной патрубок 11.Элементы 2, 10, 9, 8, 6 размещены последовательно по ходу потока в корпусе 1, который начинается с входного патрубка 11. Фильтр 2, магнит 10, плата с отверстиями 9 жестко соединены с рабочей камерой, в которой выполнены продольные пазы 12 для протекания жидкости. В магните 10, платах9 и 6 выполнены отверстия также для проте 10 20 кания жидкости. Магнит 7 может быть самвыполнен сферическим и затем покрыт защитной оболочкой 8 или оправлен в шаровую оболочку 8, как и в предлагаемомустройстве. Затем за счет шаровой поверх- .25ности магнит 7 повернут к магниту 10 противоположным полюсом. Магнит 7 воболочке 8 установлен в рабочей камере 4с возможностью перемещения вдоль еепродольной оси. Плата 9 выполнена вогнутой по отношению к оболочке 8, радиускривизны платы равен радиусу кривизныоболочки,Для устранения истирания материалаподвижного магнита и защиты от коррозии;под воздействием жидкости, оболочка может быть выполнена из антикоррозионногои износостойкого материала, например, изметаллокерамической бронзы, Плата 6 введена для ограничения хода подвижного магнита 7, чтобы он не выходил из связи спостоянным магнитом 10. Подвижный магнит может быть выполнен в виде шара илидля упрощения в виде цилиндра, заключенного в шаровую оболочку как и в приведенном устройстве,Сигнализатор расхода работает следующим образом. В отсутствии потока магнит7 в оболочке притянут к магниту 10, прижатк плате с отверстиями 9, контакты 3 разомкнуты. При подаче потока через входнойпатрубок 11 фильтр 2 отфильтровывает все твердые частицы из потока, магнит 10 через свои отверстия пропускает поток к плате 9, которая, в свою очередь, через отверстия пропускает дальше поток к магниту 7 в оболочке 8. При малом давлении потока магнит 7 в оболочке прижат к плате 9 и не пропускает поток, Под действием возрастающей силы давления потока магнит 7 в оболочке отжимается от платы 9, пропуская поток далее в камеру 4, Через отверстия 12 поток омывает оболочку 8, выводится иэ рабочей камеры 4 через отверстия в плате 6 и выходной патрубок 5. Постоянный магнит 7 занимает рабочее положение, определяемое уравновешиванием магнитной и гидравлических сил. Герметичный магнитоуправляемый контакт 3 замыкается пад воздействием магнитного поля переместившегося магли- та 7. При зтам герметичный магнитоуправляемый контакт 3 выставлен относительно магнита 7 так, чтобы при заданной величине контролируемого потока замыкаться, сигнализируя о наличии заданного потока.При уменьшении. величины контролируемого потока ниже заданного значения магнит 7 притягивается магнитом 10 и он перемещается в сторону платы 9; с увеличением расстояния между магнитом 7 и контактами 3 влияние магнитного паля ослабевает и контакты 3 размыкаются в исходное положение, прерывая сигнальную цепь, Плата 6 Отверстиями допускает и такой вариант работы устройства, когда постоянный магнит 7 в обо-. лочке занимает не промежуточное положение в рабочей камере 4, а крайнее и прижимается потоком к плате 6, как к упору.Теперь перейдем к нахождению максимального расстояния г между магнитами, на котором они еще будут притягиваться друг к другу в случае прекращений подачи жидкости, Подвижный магнит в потоке жидкости будет создавать дополнительное сопротивление потоку, Динамический напор потока на магнит запишется известным выражением:Р=С - -2умножаем обе части на площадь поперечного, 2сечения магнита 5 = 4, но Р.З = Р - силадавления, отсюдаДля работы устройства необходимо, чтобы Г = Епр - силе притяжения магнитовМ М 2Ьр-К -Приравниваемр РР У М иС.где С - коэффициент сопротивления подвижного магнита; р - плотность жидкости; ч - скорость течения жидкости; д - диаметр подвижного магнита; 5 К - множитель пропорциональности; М 1,2 - количество магнетизма на одной полосе; г - расстояние между магнитами. Коэффициент сопротивления С являет ся функцией числа Рейнольдса, которое определяется из выражения.Яе -15 где бл - диаметр потока жидкости; р - плотность жидкости; ,и - динамическая вязкость жидкости, Тип жидкости известен, выбираем для 20 нее р и р,определяем коэффициент Ве, В соответствии с ним определяется коэффициент С, Выбираем материал магнитов, выбираем для них М. Подставляем скорость течения жидкости ч и получим 25Использование предлагаемого сигнализатора расхода обеспечивает по сравне нию с существующими устройствами следующие преимущества: повышает надежность эа счет выполнения магнита в виде шара, что позволило исключить закли-. нивание подвижного магнита в рабочей ка мере и момент кручения, наблюдавшиеся при одноименном расположении полюсов двух магнитов, шаровая форма магнита по.зволяет ему поворачиваться постоянно к неподвижному магниту противоположным 40 полюсом: повышает надежность также за счет установки по направлению потока сначала неподвижного магнита, который задерживает неотфильтрованные ферромагнитные частицы, препятствуя их попаданию в раба чую камеру и увЕличению силы трения подвижного магнита о стенки рабочей камеры; выполнение подвижного магнита в оболочке позволяет повысить его антикоррозионные свойства и увеличить износостойкость. 50 увеличивает быстродействие за счет умень- шения силы трения поверхности подвижного магнита о стенки рабочей камеры путем выполнения подвижного магнита в виде шара и касания шара с камерой только по касательной окружности, а не по цилиндрической поверхности, как было в прототипе; повышение надежности. т,е, обеспечение безотказ ности, устранение вероятности заклинивания подвижного магнита устраняет временные затраты на разработку и сборку устройства при заклинивании, позволяет не прерывать работу системы, куда входит этот сигнализатор, снижает вероятность выхода из строя этой системы, экономит материальные ресурсы за счет повышения надежности, которые были бы необходимы за счет повышения надежности, которые были бы необходимы для восстановления системы, куда входит сигнализатор расхода; увеличение быстродействия отработки позволяет расширить диапазон применения, использовать в системах с более высоким быстродействием,Формула изобретения Сигнализатор расхода, содержащий корпус из неферромагнитного материала с рабочей камерой, снабженной входным и выходными патрубками, неподвижный постоянный магнит, фильтр, первую плату с отверстиями, жестко закрепленную в камере, подвижный постоянный магнит, установленный с возможностью перемещения вдоль оси камеры, герметичный магнитоуправляемый контакт, установленный снаружи корпуса. оси намагничивания постоянных магнитов ориентированы вдоль оси камеры. на внутренней стенке которой выполнены продольные каналы, фильтр установлен за входным патрубком, а первая плата с отверстиями и подвижный магнит установлены последовательно в направлении потока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности за счет снижения вероятности заклинивания подвижного магнита, в него введены вторая плата с отверстиями и сферическое тело из немзгнитного материала, первая плата с отверстиями выполнена вогнутой в сторону подвижного магнита, который установлен внутри сферического тела из немаг; итного материала симметрич но относите л ьно центра, неподвижный постоянный магнит размещен между фильтром и первой платой с отверстиями, вогнутая поверхность которой сопряжена с частью поверхности сферического тела,1830453 44у р р 1А Составитель В, АТехред М.Моргентал в ор М. Пет актор Заказ 2519 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Пат