Датчик расхода топлива Советский патент 1985 года по МПК G01F1/06 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода газа и жидкостей, преимущественно расхода топлива двигателей внутреннего сгорания при проведении их техничекой диагностики и регулировки.

Известны датчики расхода, содержащие корпус с цилиндрической рабочей камерой и тангенциальными входным и выходным каналами, в которой установлены турбинки и узел съема сигнала 1.

Однако эти датчики рассчита}п 1 для иэмерения относительтю больших расходов при сравнительно равномерном течении жидкости в узком диапазоне измерения расхода, имеют малую чувствительность, что не позволяет применять их ;1ля измерения расхода тошшва при диагностике и регулировке двигателей внутреннего сгорания.

Известен датчик расхода топлива, содержандай корпус с цилиндрической рабочей камерой и тангенциальными входн1лм каналом и выходным ка}1алом, расположенным в торце рабочей камеры, чувствительный элемент в виде прямолопастной турбинки и узел съема сигнала 2 .

Недостатком известного датчика является большой минимально измеряемый расход с относительно низкой точностью измерения расхода, что не позволяет измерять малые

расходы топлива, особенно при холостом ходе работы двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - уменьшение нелинейности характеристики датчика расхода топлива

Поставленная цель достигается тем, что

в датчике расхода топлива, содержащем Kopiryc с цилиндрической рабочей камерой, тангенциальным входным каналом и выходным каналом, расположенным в торце рабочей камеры, чувствительный элемент в виде прямолопастной турбинки и узел съема сигнала, турбинка снабжена расположенным соосно с ней кольцом, примыкающим к ступице турбинки од}1ой торцовой частью и имеющим диаметр, равный диаметру ступицы турбинки, в другой торцовой части кольца выполнены радиальные перемычки, причем верхняя и 1шжняя части цилиндрической рабочей камеры выполнены ступенчатыми по форме чувствительного элемента, при этом верхняя часть в виде выступа расположена в ступице турбинки

На фиг. 1 изображен датчик расхода топлива; из фиг. 2 - то же, продольный разрез.

Датчик расхода топлива состоит из корпуса 1 с тангенциальным входным каналом 2 и 1ФЫШКИ 3 с выходным каналом 4. В собранном виде корпус и крышка создают рабочую камеру, состоя1цую из кольцевого

канала 5, где установлены лопасти 6 турбинки 7. Турбинка 7 установлена на валу 8, который легко вращается в подшипниках, находящихся в центре регулировочных винтов 9. Турбинка 7 состоит из ступицы 10, снаружи к которой нрикреплены лопасти 6, и из выполненных между валом 8 н сгуницей 10 радиальных перемычек 11. В корпусе 1 и крышке 3 установлены фотодиоды 12 для измерения оборотов турбинки 7 фотоэлектрическим методом.

Датчик расхода тошшва работает следующим образом.

Поступающий через входной канал 2 поток топлива направляется в кольцевой канал 5 рабочей камеры. Поток топлива движется по кольцевому каналу S, охватывая собой лопаст 6 турбинки 7 и приводя этим турбйнку 7 во вращение. Из кольцевого канала 5 поток топлива выходит через выходной канал 4, расположенный в торце рабочей камеры. Расход топлива определяют путем измерения количества оборотов вращения турбинки 7 фотоэлектрическим методом. Крышка и корпус датчика составляют в собранном виде рабочую камеру с закрытым кольцевым каналом, где движутся лопасти 6, прикрепленные снаружи к ступице 10 турбинки 7.

Измеряемая жидкость направляется к выходу по кольцевому каналу, где она за счет тангенциальной составляющей скорости потока вращает турбйнку 7. Если измеряемая жидкость протекает мимо центра рабочей камеры по ее диагонали или параллельно ему, из-за формы рабочей камеры жидкость должна во время движения пройти минимально четыре 90-градусных поворота, что значительно удлиняет нуть ее движения в датчике. Удлинение пути и повороты значительно затрудняют протекание измеряемой жидкости прямо по диагонали рабочей камеры из входного канала в выходной. Поскольку выходной канал рабочей камеры размещен так, что основная часть протекающего топлива пройдет через центр рабочей камеры, радиальные перемычки которой с помощью протекающего топлива приведут турбйнку во вращение. Суммарное сечение радиальных перемычек должно составлять 0,3-0,8 суммарного сечения лопастей турбинки. Нельзя допускать, чтобы суммарное сечение радиальных перемычек превышало сечение лопастей турбшгки, поскольку тогда давление струи жидкости, входящей в рабочую камеру и влияющей на лопасти турбинки, не могло легко превышать силу инерции топлва, находящегося в пространстве между радиальными перемычками. Для уменьшения

ДАТЧИК РАСХОДА ТОПЛИВА, содержащий корпус с цилиндрической рабочей камерой, тага-енциапьным входным каналом и вЬкодным каналом, расположенным в торце рабочей камеры, чувствительный элемент в виде прямолопастной турбинки и узел съема сигнала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейности характеристики датчика, турбинка снабжена расположенным соосно с ней кольцом, примыкающим к ступице турбинки одной торцовой, частью, имеющим диаметр, равный диаметру турбинки, в другой торцовой части кольца выполнены радиальные перемычки, причем верхняя и нижняя части цилиндрической рабочей камеры выполнен ступенчатыми по форме чувствительного элемента, при этом верхняя часть в виде выступа расположена в ступице турбинки.