Струйный датчик Советский патент 1983 года по МПК F15C1/16 

Изобретение относится к автоматическому управлению и мож«т быть применено в системах гидроавтоматики. Известны струйные датчики типа соплоприемник давления. Принцип действия таких датчиков основан на измерении величины полного давления вытекающей из сопла струи жидкости, изменяющегося при взаимодействии струи с текучей средой 1. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является струйный датчик, содержащий соосно расположенные сопло питания и приемное сопло и установленное перпендикулярно к ним сопло управления 2. . Недостатком указанных струйных датчиков является то обстоятельство, что при значительной протяженности трубопроводов в момент срабатывания струйного датчика может возникать гидравлический удар, что снижает надежность систем, в которых они использованы. Целью изобретения является повышение надежности струйного датчика. Поставленная цель достигается тем, что струйный датчик, содержащий соосно расположенные сопло питания и приемное сопло и установленное перпендикулярно к ним сопло управления, а также выход, дополнительно содержит демпфирующее устройство, выполненное в виде двух вихревых камер с осевы.м и тангенциальным каналами в каждой, осевой канал первой вихревой камеры соединен с приемный соплом струйного датчика, осевой канал второй вихревой камеры соединен с выходом струйного датчика, а тангенциальные каналы вихревых камер соединены между собой. На фиг. 1 схематически изображен струйный датчик, включенный в систему управления подачей жидкости; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. Струйный датчик 1 содержит приемное сопло 2 и выход 3. Сопло 2 сообщено через емкость 4 с соосным ему соплом 5 питания, которое сообщено с каналом 6 питания жидкостью от источника повышенного давления, в качестве которого в данном примеру использован насос 7, предназначенный для подачи жидкости из емкости 4 к потребителю (не показан). Струйный датчик 1 с.одержит также демпфирующее устройство, которое содержит вихревую камеру 8, расположенную соосно приемному соплу 2, и вихревую камеру 9, осевое отверстие 10 соединено с выходным ка налом 3. Обе вихревые камеры 8 и 9 сообщены между собой тангенциальным каналом 11. Кроме того, струйный датчик 1 содержит сопло 12 управления, ось которого перпендикулярна к общей оси сопла 5 питания и приемного сопла 2. При этом сопло 12 управления сообщается с дополнительным каналом 13 питания жидкостью. Канал 6 питания сообщен с насосом 7 с помощью линии 14 питания, подключенной к подающему трубопроводу 15, который в свою очередь подключен к выходу насоса 7. К подающему трубопроводу 15 подключен также входной участок 16 трубопровода 17 подачи приводной жидкости к сопловому устройству 18 струйного насоса 19, установленному в емкости 20 и предназначенному для перекачки жидкости из емкости 20 в емкость 4 по трубопроводу 21, подключенному к диффузору 22 струйного насоса 19. Трубопровод 17 подключен к сопловому устройству 18 струйного насоса 19 своим выходным участком 23. Между входным участком 16 и выходным участком 23 трубопровода 17 установлен перекрывной агрегат 24, который содержит золотник 25, поджатый пружиной 26. Приемный канал 27 перекрывного агрегата 24 сообщен с выходным каналом 3 струйного датчика 1 с помощью выходной линии 28. Утечки жидкости из перекрывного агрегата 24 сбрасываются в емкость 20 по дренажному 29. В емкости 20 установлен также донный сигнализатор 30, предназначенный для подачи сигнала об опорожнении емкости 20 на управляющее устройство 31, установленное в дополнительной линии 32 питания. сообщающей канал 13 управления струиного датчика с линией 14 питания. Струйный датчик работает следующим образом. При включении насоса 7 жидкость из емкости 4 начинает подаваться по трубопроводу 15 к потребителю (не показан). Одновременно жидкость начинает поступать в линию 14 питания, дополнительную линию 32 питания и во входной участок 16 трубопровода 17. Пока емкость 20 заполнена жидкостью, донный сигнализатор 30 не подает сигнала на управляющее устройство 31, которое остается при этом закрытым и перекрывает дополнительную линию 32 питания, не допуская поступления жидкости по каналу 13 управления к дополнительному соплу 12. Если вместе с тем уровень жидкости в емкости 4 ниже уровня приемного сопла 2, то жидкость, поступающая по линии 14 питания и каналу 6 питания к соплу 5, формируется в свободную струю. Поскольку возмущающие воздействия в этом случае t/ отсутствуют, то сформировавшаяся свободная струя поступает в приемное сопло 2, практически сохранив полное давление, имевшееся на срезе сопла 5 питания. Пройдя приемное сопло 2, жидкость поступает в вихревую камеру 8. Однако, поскольку приемное сопло 2 соосно вихревой камере 8, то жидкость перемещается в этом направлении без образования вихря. Из вихревой камеры 8 жидкость, пройдя по тангенциальному каналу И, попадает So вторую вихревую камеру 9 и далее через осевое отверстие 10 в выходной канал 3. При этом во второй вихревой камере 9 устанавливается вихревое движение, и жидкость испытывает значительное гидрав лическое сопротивление. Из выходного канала 3 жидкость по вывыходной линии 28 попадает в приемный канал 27 перекрывного агрегата 24. Преодолевая усилие пружины 26, жидкость перемещает золотник 25 вправо так, что входной 16 и выходной 23 участки трубопровода 17 сообщаются между собой и приводная жидкость начинает подаваться по трубопроводу к . сопловому устройству 18 струйного насоса 19. Подача приводной жидкости к сопловому устройству 18 приводит в свою очередь к подсасыванию жидкости из емкости 20 струйным насосом 19 и перекачке ее в емкость 4 по трубопроводу 21. Когда золотник 25 перекрывного агрегата 24 переместится в Крайнее правое положение, течение жидкости в гидpaвличeckoй цепи от приемного сопла 2 струйного датчика 1 до приемного канала 27 перекрывного агрегата 24 прекратится, и во всей цепи установится давление, равное давлению в приемном сопле 2. Если темп подачи жидкости из емкости 4 к потребителю меньще темпа перекачки жидкости из емкости 20 в емкость 4 струйным насосом 19, то уровень жидкости в емкости 4 повыщается до тех пор, пока жидкость не начнет взаимодействовать со струей, вытекающей из сопла 5 питания струйного датчика 1. Это взаимодействие приводит к тому, что струя в результате турбулентного перемещиванйя отдает часть своей энергии жидкости в ёмкости 4, давление в приемном сопле 2 понижается, и пружина 26 начинает перемещать золотник 25 влево, вытесняя жидкость из полости перекрывного агрегата 24 через выходную линию 28 и вихревые камеры 9 и 8 струйного; датчика 1. При таком направлении течения жидкости вихрь образуется в вихревой камере 8, поскольку в нее жидкость поступает по тангенциальному каналу 11. Переместивщись в крайнее левое положение, золотник 25 разобщает входной 16 и выходной 25 участки трубопровода 17, и подача по нему приводной жидкости к сопловому устройству 18 прекращается, а следовательно, прекращается и перекачка жидкости из емкости 20 в емкость 4. Это приводит к понижению уровня жидр д -ти в емкости 4; прекращению взаимодействия между жидкостью и струей, вытекающей из сопла 5 питания и восстановлению полного давления, воспринимаемого приемным соплом 2. Повышение давления в приемном сопле 2 снова приводит к протеканию жидкости через вихревые камеры 8 и 9, выходной канал 3 и выходную линию 28 к перекрывному агрегату 24. Снова золотник 25 перемещается в крайнее правое положение, и описанный, цикл повторяется до опорожнения емкости 20. Тем самым обеспечивается поддержание заданного уровня жидкости в емкости 4. Опорожнение емкости 20 приводит к срабатывайик) установленного в ней донного сигнализатора 30, который, подав соответствующий сигнал на управляющее устройство 31, открывает его, обеспечив поступление жидкости по дополнительному трубопроводу 32 питания и дополнительному каналу 13 к соплу 12.управления, Сформированная соплом 12 управления струя жидкости взаимодействует со струей, вытекающей; из сопла 5 питания. что Т1ривод.итк::откл|он€нйк последней и падению давлёмия, воспрййимаемого приемным соплом 2, независимо от положения уровня жидкости в емкости 4. Это понижение давлений обуславливает перемещение влегво 3OJi6tHii:ka-25. Переместивщись, золотник; 25 йёрекрйвйёт трубопровод 17, прекратив тем самый подачу приводной жидкости к струйному ййсосу 19, чем исклю iaeтcя нёйрбйзводйтельная затрата энергии -на привод струйного насоса 19. образом, при воздействии на струю, сформйровйнную соплом 5 питания, вызывающем изменение давления в прйемноти сопле; 2, срабатывание струйного Датчика 1 задемпфировано наличием вихревых камер 8 и 9, причем одна вихревая камера 8 обеспечивает демпфирование при понижении давления, воспринимаемого приемным соплом 2, а вторая - при повышении этого давления. Использование данного изобретения позволяет существенно увеличить диаметры сопел струйного датчика, повысив его надежность в работе. 4:rf J / W

Фг/г. ф1/г.

СТРУЙНЫЙ ДАТЧИК, содержащий соосно расположенные сопло питания и приемное сопло и установленное перпендикулярно к ним сопло управления, а также выход, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности, введено демпфирующее устройство, выполненное в виде двух вихревых камер с осевым и тангенциальным каналами в каждой, осевой канал первой вихревой камеры соединен с приемным соплом струйного датчика, осевой канал второй вихревой камеры соединен с выходом струйного датчика, а тангенциальные каналы вихревых камер соединены между собой.