Струйный чувствительный элемент для датчика состава газа Советский патент 1983 года по МПК G01N7/00 F15C1/08 

, ,f / ////У//// / /} /у//// / уу// ////// выхидл.г.

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено в системах пневмоавтоматики.

Известны струйные чувствительные элементы, содержащие соосно расположенные питанпций капилляр и приемное соплоiCl3. Такие элементы, включенные по дифференциальной схеме, позволяют по разности выходннх давлени судить о составе анализируемой среды fcll. Недостатком указанных элеметов является малая чувствительность к изменению состава среды из-за работы элемента в ламинарном режиме.

Наиболее близким к изобретению является струйный чувствительный элмент для датчика состава газа, содержащий соосно расположенные питающий капилляр и приемное сопло, на входе в питающий капилляр последовательно установлены стабилизатор, выполненный в виде цилиндрического канала, и турбулизатор, выполненный в виде шероховатого кольца на входе в питающий капилляр ,

Недостатком данного элемента является йизкая чувствительность к изменению входного параметра.

Цель изобретения - повышение чувствительности струйного чувствительного элемента.

Поставленная цель достигается тем, что в струйном чувствительном элементе для датчика состава газа, содержащем соосно расположенные питающий капилляр и приемное сопло, на входе в питающий капилляр последовательно установлены стабилизатор выполненный в виде цилиндрического канала, диаметр которого составляет 4-7 внутренних диаметров питающего Капилляра, и турбулизатор, выполненный в виде шероховатого кольца на входе в питающий капилляр.

На фиг. 1 изображен предлагаемый струйный чувствительный элемент для датчика состава газа, на .фиг. 2 конструкция стабилизатора и турбулиsaTopaf на фиг. 3 - статические характеристики струйного чувствительного элемента для датчика состава газа

Струйный чувствительный элемент содержит корпус 1, питающий капилляр 2, на входе в который находятся стабилизатор 3 и турбулизатор 4, выполненньш в виде шероховатого кольца, охватывающего питающий капилляр 2, приемное сопло 5 с пористой проницаемой для газа пробкой б, расположенной за приемным соплом 7.

Струйный чувствительный элемент для датчика состава газа работает следующим образом.

С помощью побудителя расхода выходе изпитающего капилляра 2 формируется лги-шнарная затопленная струя, при этом в приемном сопле 5 формируется выходной сигнал Рбых. , равный динамическому напору, струи. Разность между выходными давлениями при подаче эталонного и анализируемого газов является выходным сигналом. устройства.

При увеличении перепада давления на питающем капилляре 2 увеличивается скорость истечения газа из него, соответственно возрастает динамический напор и давление в приемном сопле 5. Закон изменения представлен на графике статических характеристик элемента (фиг. 3). Ветвь А характеристики соответствует ламинарному режиму течения в струе на выходе из питающего капилляра 2, ветвь Б - турбулентному. Переход от ламинарного режима к турбулентному может произойди при различных перепадах давления на питающем капилляре 2 при прочих равных условиях (температура, давление, состав и др.) в зависимости от формы входа в питающий капилляр 2. Плавный вход в питающий капил ляр 2 затягивает ламинарный режим. Наличие турбулизатора 4 на входе в элемент приводит к более ранней турбулизацИи, а следовательно, к увеличению изменения Рвыж (росту выходного сигнала).

Наиболее эффективной формой турбулизатора 4, как показали исследования , является кольцо шероховатой поверхности ВОКРУГ входного отверстия питающего капилляра 2 (фиг. 2).

Роль стабилизатора 3 в организации потока анализируемого газа заключается в следующем: входная часть участка необходима для выравнивания эпюры скоростей (создание симметричного поля скоростей относительно геометрической оси элемента), выходная часть стабилизатора 3 служит для образования вихревой зоны перед входом в питающий капилляр 2. Причем диаметр стабилизатора 3 равен 4-7 внутренних диаметров питающего ка{пилляра 2, а длина 1/50-1/10 длины (Питающего капилляра 2. Наличие турбу лизатора 4 усиливает нестабильность вихрей в вихревой зоне, что обеспечивает раннюю турбулизацию.

По сравнению с базовым объектом чувствительным элементом сопло приемный канал / применяемым в газовых сигнализаторах Турбулент, предлагаемый чувствительный элемент уменьшает количестве брака элементов при изготовлении, обладает лучшими точностными характеристиками.

СТРУЙНЫЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ДАТЧИКА СОСТАВА ГАЗА/ содержатий сроено расположенные питающий капилляр и приемное сопло, отличающийся тем, что, с ц елью повышения чувствительности, на входе в питающий капилляр последовательно установлены стабилизатор, выполненный в виде цилиндрического канала, диаметр которого составляет 4-7 внутренних диаметров питающего капилляра, и турбулизатор, выполненный в виде шероховатого кольца на входе в питакщий капилляр.