Пневмоакустический детектор Советский патент 1983 года по МПК G01D5/42 F15C1/04 

Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано в качестве индикатора наличия расхода, датчика состаба и свойств газовой среды, в частности в качестве детектора хроматографа. Известен пневмоакустический свисток, представляющий собой цилиндрическую камеру, в которую газ вводится тангенциально и имеющий выходное сопло меньшего диаметра, расположенное на оси С1 J. Несмотря на простоту конструкций и .возможность работы при малых перепадах давления, свисток требует для своей работы значительных расходов. Наиболее близким к предлагаемому по техническс й сущности является пнеам9акустический детектор, содержа щий сопло питания, резонатор и акусти копневматический преобразовательС2 . Недостатком известного детектора является необходимость для работы значительных перепадов давления, пра да при малых расходах (20.S л/ч j. Целью изобретения является расширение области применения и повышение КПД. Поставленная цель достигается тем что в пневмоакустическом детекторе, содержащем сопло питания, peso iaTop и акустикопневматический преобразова тель, установлен экран, плоскость ко торого перпендикулярна к оси резонатора, а сопло питания расположено под острым углом к плоскости экрана .в перпендикулярной к ней , проходящей через центр горловины резонатора. Предлагаемый пневмоакустический детектор обладает значительно более высокой экономичностью на малых расх дах по сравнению с известными акустическими излучателями. На чертеже показана конструкция пнеамоакустического детектора. Пневмоакустический детектор содержит сопло 1 питания, резонатор 2, экран 3, горловину 4 резонатора, акустикопневматический преобразователь ( сигнала ) 5. Устройство работает следующим образом. При подаче в сопло 1 питания газовой среды на выхс)де сопла 1 образуется струя, которая, натекая на экран 3 под некоторым острым углом ci , создает веерную струю, текущую тонкой пленкой по поверхности экрана 3. Веерная струя, протекая над отверстием горловины резонатора, взаимодействует с объемом газа, заполняющего резонатор 2, и генерирует звуковой сигнал. Частота звумового си|- нала воспринимается и преобразуется преобразователем 5 в выходной сигнал детектора. Поскольку частота звукового сигнала является функцией состава и свойств газовой среды питания, предлагаемый детектор можно использовать в качестве датчика в случаях, когда величина расхода анализируемого газа недостаточна для питания струйных и акустических чувствительных элементов других типов. Высокая экономичность предлагаемого пневмоакустического детектора определяется тем, что рабочая среда растекается по поверхности экрана тонкой пленкой и почти полностью участвует в процессе генерации, тогда как в других типах пневмоакустических детекторов такой полноты участия струи питания в генерации звукового сигнала не наблюдаетсяtf Например, в известном устройстве струя питания также веерная, но обязательно турбулентная, а потому с большим углом раскрытия. Это последнее обстоятельство обуславливает низкий КПД, так как в генерации участвует лишь часть струи, примыкающая к резонатору. Кроме того, для создания турбулентной струи нужны большие затраты мощности (турбулентное гидравлическое сопротивление сопла больше ламинарного). Величина угла oL выбирается из следующих -соображений. При о, близком к 90, струя будет растекаться по плоскости экрана 3 во все стороны, в генерации будет участвовать лишь сектор, накрывающий горловину резонатора, а потому КПД устройства упадет. При об 90° струя потечет в противоположную горловине k резонатора сторону и звукового сигнала не будет. То же самое произойдет и в случае, если плоскость, в которой расположено еопло, 1, не проходит через горловину резонатора. Таким образом, необходимыми условиями работоспособности устройства являются расположение сопла 1 питания-в плоскости, проходящей через горлови310370754

ну резонатора ;(лучше всего через могут быть определены экспериментальцентр горловины )и острота угла между но.

осью сопла 1 и плоскостью экрана 3« Внедрение изобретения позволит суоптимальные величины.угласт по макси- «цественно улучшить эксплуатачионныё муму амплитуды звукового сигнала, ли- j характеристики хроматографов и пони6о по минимуму потребляемого расхода зить их стоимость.

i

ПНЕВМОАКУСТИЧЕСКИЙ ДЕТЕКТОР, содержащий сопло питания, резонатор и акустикопневматический преоб разоаателъ, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения КПД, он содержит экран, плоскость которого перпендикулярна к оси резонатора а сопло питания расположено под острым углом к плоскости экрана в перпендикулярной к ней плоскости, проходящей через центр горловины резонатора. О со сд