Струйный датчик отношения абсолютных давлений Российский патент 2024 года по МПК G01L15/00 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности может быть использовано в системах регулирования газотурбинных двигателей.

Известно устройство для измерения отношения абсолютных давлений (см. патент РФ №141871, G01L 15/00 от 17.01.2014), содержащее чувствительный элемент, первый и второй входные каналы которого соединены, соответственно, с источником высокого и низкого давлений, элемент сравнения струйного типа с первым и вторым управляющими каналами, вентиляционными каналами, выходными каналами и соплом питания, соединенным с источником высокого давления, выходные каналы чувствительного элемента соединен с первым управляющим каналом элемента сравнения, второй управляющий канал элемента сравнения соединен с источником низкого давления, и в одном из управляющих каналов элемента сравнения установлен дроссель.

Недостатком данного устройства является то, что оно состоит из чувствительного элемента и элемента сравнения, это влияет на точность согласование данных элементов.

Наиболее близким техническим решением является датчик отношения абсолютных давлений (см. авторское свидетельство СССР №536411, G01L 15/00 от 24.09.1975), содержащий канал питания, в который подается газ под давлением Р_П от источника высокого давления, соединенный с соплом питания, имеющим стенку косого среза. Выход сопла питания соединяется с полостью, сообщающейся с источником низкого давления Р_Н, из которой выходят приемные каналы, образующие сигнал, несущий информацию о величине отношения давления.

Недостатком данного датчика является то, что нулевой перепад давлений в приемных каналах датчика образуется при большом отношении давлений Р_П/Р_Н>4,0.

Техническим результатом, на достижение которого направленно изобретение, является возможность создания датчика, у которого нулевой перепад давлений в приемных каналах формируется при низком отношении давлений Р_П/Р_Н≤2,5.

Для достижения указанного технического результата в предлагаемом струйном датчике отношения абсолютных давлений, содержащем сопло питания с косым срезом, вход которого соединен с источником высокого давления Р_П, а выход - с камерой взаимодействия, соединенной с источником низкого давления Р_Н, два приемных канала, расположенных против сопла питания в одной плоскости с ним и под углом относительно его оси, выходная часть сопла питания выполнена сужающейся.

Отличительные признаки заявленного устройства, а именно введенное сужение в выходную часть сопла питания, позволяет создавать нулевой перепад давлений в приемных каналах датчика на переходной характеристике ΔР_ВЫХ/Р_Н=f(Р_П/Р_Н) при отношении давлений Р_П/Р_Н≤2,5.

Предлагаемое устройство представлено на чертеже и описано ниже. На фиг. 1 представлен профиль струйного датчика отношения абсолютных давлений.

Струйный датчик отношения абсолютных давлений содержит: канал питания 1, сопло питания с косым срезом 2, камеру взаимодействия 3 и два приемных канала 4 и 5.

Устройство работает следующим образом.

Газ (воздух) под давлением Р_П от источника высокого давления по каналу питания 1 подается к соплу питания 2, где ускоряется до звуковой скорости. Далее истечение струи газа из сопла питания 2 с косым срезом со сверхзвуковой скоростью на рабочих режимах в камеру взаимодействия 3, соединенную с источником низкого давления Р_Н, сопровождается отклонением этой струи от оси сопла питания 2 на угол, определяемый отношением давлений Р_П/Р_Н и геометрическими параметрами датчика. При этом, в приемных каналах 4 и 5 возникает перепад давлений ΔР_ВЫХ. Введенное сужение в выходной части сопла питания 2 меняет структуру потока истекающего из сопла питания 2, делая его более чувствительным к изменению отношения давлений Р_П/Р_Н, поворачивающего истекающий из сопла питания 2 поток на больший угол.

Таким образом, струйный датчик отношения абсолютных давлений создает нулевой перепад давлений в приемных каналах датчика при низком отношении давлений Р_П/Р_Н≤2,5, что позволяет его использовать в системах ГТД, работающих в более широком диапазоне изменения отношения давлений Р_П/Р_Н, в случае ГТД от режима малого газа до максимала.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности может быть использовано в системах регулирования газотурбинных двигателей. Струйный датчик отношения абсолютных давлений, содержащий сопло питания с косым срезом, вход которого соединен с источником высокого давлений Р_П, а выход - с камерой взаимодействия, соединенной с источником низкого давления Р_Н, два приемных канала, расположенных против сопла питания в одной плоскости с ним и под углом относительно его оси, отличающийся тем, что выходная часть сопла питания выполнена сужающейся. Технический результат - возможность создания датчика, у которого нулевой перепад давлений в приемных каналах формируется при низком отношении давлений Р_П/Р_Н≤2,5. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Струйный датчик отношения абсолютных давлений, содержащий сопло питания с косым срезом, вход которого соединен с источником высокого давления Р_П, а выход - с камерой взаимодействия, соединенной с источником низкого давления Р_Н, два приемных канала, расположенных против сопла питания в одной плоскости с ним и под углом относительно его оси, отличающийся тем, что выходная часть сопла питания выполнена сужающейся.