Шариковый датчик расхода жидкости Советский патент 1985 года по МПК G01F1/06 

Изобретение относится к измеритеной технике и может быть йспользова но в автотранспортных средствах и других отраслях народного хозяйства

Известен датчик расхода, содержащий корпус с входным и выходным патрубками Внутри корпуса имеется измерительная камера, в которой установлен чувствительный элемент турбинка и фотоэлектрический узел съема сигнала с оптическим детектирующим устройством D3.

Однако датчик расхода жидкости имеет низкую точность измерения расхода топлива за счет получения ложной информации при появлении в топливе пузырьков воздуха или части чек грязи.

Наиболее близким к предлагаемому является шариковый датчик расхода жидкости, содержащий фотоэлектрический узел съема сигнала, установленный на корпусе с входным и выходным патрубками, внутри которого выполнен тороидальный канал с расположенным в нем шаром 2,

Этот шариковый датчик расхода жидкости также имеет низкую точность измерения при наличии в топливе пузырьков воздуха или частичек грязи за счет появления на выходе детектирующего устройства сигнала

помехи. )

Целью изобретения является повьш1ение достоверности измерения расхода за счет уменьшения влияния инородных включений.

Указанная цель достигается тем, что в шариковом датчике расхода жидкости, содержащем фотоэлектрический узел съема сигнала, установленный на корпусе, .внутри которого выпо нен тороидальный канал с расположенным в нем шариком, шар вьшолнен сплощньм из материала оптически прозрачного в частотном диапазоне излучателя, а излучатель и детектор узла съема сигнала - монохроматическими.,

На фиг.1 представлен шариковый датчик расхода жидкости, обилий вид; на фиг.2 - форма выходного сигнала детектирующего устройствас

Датчик состоит из разъемного корпуса 1 и 2 с тороидальным каналом 3 и расположенными по касательно к его оси входным 4 и выходным 5 патрубками Во входной и выходной

патрубки 4 и 5 ввернуты штуцера 6 и 7 для подсоединения подводящих и отводящих шлангов, Во входном канале 4 имеется жиклер 8 для повьш1ения скорости втекающей под давлением в канал 3 жидкости. В корпус 1 встроен монохроматический излучатель 9, излучение которого через окно IО проникает в тороидальный канал Зо В корпус 2 встроен монохроматический приемник излучения 1I, на приемный элемент которого через окно 12 попадает излучение от излучателя 9 Монохроматические излучатель 9 и приёмник излучения 1I с элементом усиления образуют фотоэлектрический узел съема сигнала, выход которого подключается к вторичному прибору. В тороидальном канале 3 расположен чувствительный элемент - сплошной шар, диаметр которого меньше диаметра поперечного сечения тороидального канала 3, что позволяет шару свободно перемещаться в потоке жидкости. Длина волны излучения излучателя .9 составляет 0,96 мк Для этого излучения шар 13 вьтолнен, например, из полиамида 68 и является

собирающей линзой I

Шариковый датчик расхода жидкости работает следующим образомо

Поток жидкости, поступая через штуцер 6 во входной канал 4, протекает через жиклер 8 и попадает в тороидальный канал 3. В канапе 3 образуется вихревое движение жидкости, вместе с которой перемещается шар 13. При прохождении потока жидк .кости через детектирующее устройство излучение от излучателя 9 через окна О и 12 попадает на приемник излучения 11 При этом на выходе детектирующего устройства сигнал отсутствует. При падении лучей на поверхность шара 13 излучение от излучателя 9 фокусируется шаром J3, выполненного из прозрачного материала, в результате чего лучи отклоняются и не попадают на приемный элемент 11. На выходе детектирующего устройства появляется импульсный сигнал (фиг.2, точка б ). Когда шар 13 находится точно на оптической оси , детектирующего устройства, поток излучения фокусируется на приемном элементе П и на выходе детектирующего устройства сигнал вновь отсутствует (фиг.2,точка в). В cлeдyю-:J

31153

щий момент, когда линза 13 прошла оптическую ось детектирующего устройства, излучение вновь фокусируется и отклоняется шаром 13 от приемного элемента I1 о На выходе детектирующего устройства появляется импульсньй сигнал (фиг,2, точка г). Выходной сигнал детектирующего устройства представляет собой последовательность двух импульсов б и г (фиг.2), Задержка шпульса г относительно импульса б и период Т повторения двух импульсов зависят от соотношения диаметра шара 13, длины тороидального канала 3 и являются постоянными для конкретного датчика, а также зависят от скорости перемещения шара 13 по каналу 3, которая пропорциональна расходу жидкости. При наличии в жидкости пузырьков воздуха на выходе детектирующего устройства появляется сигнал помехи,

имеющий вид одиночного импульса (фиг.2, точка д ), так как пузырек воздуха, с жидкостью образует рассеивающую линзу. При прохождении через детектирующее устройство части чек грязи излучение излучателя 9 прерьшается и на выходе детектирующего устройства появляется сигнал помехи, аналогичный сигналу от пузырька воздуха. Закономерность появлния двух импульсов полезного сигнала и его отличие от сигнала помехи позволяет повысить точность измерения расхода жидкости.

Использование шарикового датчика расхода жидкости в системе измерения расхода топлива в автомобиле позволяет повысить точность измерения расхода топлива, что в свою очередь обеспечивает более экономичное его потребление.

ШАРИКОВЫЙ ДАТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ, содержащий фотоэлектрический узел съема сигнала, установленный на корпусе с входным и выходньн патрубками, внутри корпуса выполнен тороидальный канал с расположенным в нем шарому отличающийс я тем, что, с целью повышения , достовериости измерения за счет уменьшения влияния инородных включений, шар выполнен сплошным из материала, оптически прозрачного в частотном диапазоне излучателя, а излучатель и детектор узла съема сигнала - монохроматическими. (О ел со ю со Од