Пневматический уровнемер Советский патент 1992 года по МПК G01F23/16 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к аэрогидродинамическим устройствам для контроля уровня жидкости, и может быть использовано в системах контроля и управления в различных отраслях промышленности.

Известен пневматический уровнемер, содержащий установленный вы зоне предельного уровня струйный элемент в виде соосно расположенных сопла питания и приемного сопла, первое из которых соединено с источником питания, а второе подключено к моностабильному струйному усилителю, измерительное устройство и дополнительное сопло, расположенное под углом к поверхности жидкости, ось которого размещена в центральной плоскости, перпендикулярной к оси струйного элемента, и вторым моностабильным струйным усилителем, при этом выход струйного элемента подключен к одному из оходов первого струйного моностабильного усилителя, присоединенного своим выходом к входу второго моностабильного струйного усилителя, один выход которого соединен с входом дополнительного сопла, в другой через дроссель и пневмоемкость - с измерительным устройством.

Недостатком такого уровнемера является его невысокая надежность вследствие использования элемента трубка - приемный канал и многоэлементной схемы питания сопла.

Целью изобретения является повышение надежности работы путем упрощения конструкции.

Это достигается тем, что пневматический уровнемер, содержащий струйный усилитель с входным и питающим каналами, к первому выходному каналу которого подключено сопло, расположенное под углом к горизонту, второй выходной канал и вторичный прибор, дополнительно содержит пневмоаку- стический преобразователь и диффузор, соединенный с входным каналом струйного усилителя, второй выходной канал которого соединен с пневмоакустическим преобразователем, а приемной отверстие диффузора расположено в плоскости среза сопла.

сл

С

vj VI СЛ О

СП

Схема пневматического уровнемера представлена на чертеже.

Пневматический уровнемер состоит из струйного усилителя 1, имеющего канал питания 2, канал управления 3, первый А и второй 5 выходные каналы. К первому выходному каналу 4 присоединено сопло 6. а к выходном каналу 5 присоединен пневмо- акустический преобразователь 7. К каналу управления 3 подключен меньшим сечением диффузор 8, приемное отверстие которого расположено в плоскости выходного отверстия сопла б параллельно поверхности жидкости. Под действием струи газа, выходящей из сопла 6, на поверхности жидкости 9 образуется углубление 10. На вход канала 2 питания подано давление питания.

Работает пневматический уровнемер следующим образом.

Давление питания подается на вход канала 2 питания струйного усилителя 1. Струя газа, выходящая из этого канала, поступает в первый выходной канал 4, соединенный с соплом 6. Выходящая из сопла б струя газа при значительном удалении поверхности жидкости от среза сопла не взаимодействует с ней. С ростом уровня поверхность жидкости 9 приближается к соплу 6 и на ней образуется углубление 10 от действия струи газа. Струя газа, двигаясь по поверхности образованного углубления, приобретает криволинейную составляющую скорости и выходит из углубления под некоторым углом к недеформированной поверхности жидкости,

При некотором значении уровня поверхность жидкости под действием газовой струи деформируется настолько, что выходящая из углубления 10 струя газа попадает в приемное отверстие диффузора, По диффузору газовый поток поступает на вход канала управления 3 струйного усилителя 1. Струя газа, вытекающая из канала управления 3, взаимодействует со струей, вытекающей из канала 2 питания. При достаточной мощности в струе управления общий газовый поток после взаимодействия газовых

струй поступает во второй выходной канал 5. При этом на выходе сопла 6 расход газа в струе уменьшится, что приведет в свою очередь к уменьшению размеров углубления

10, а следовательно и к перемещению выходящей из углубления 10 газовой струи. При этом выходящая из углубления 10 газовая струя не попадает в приемное отверстие диффузора 8, Струя газа из канала питания

2 вновь поступает через канал 4 в сопло 6. Размеры углубления 10 увеличиваются и выходящая из него струя газа поступает в диффузор 8. Струя питания, вытекающая из канала 2, отклоняется в канал 5. Таким об5 разом происходит периодическое переключение газовой сгруи из канала 4 в канап 5 струйного усилителя 1.

Струя газа из канала 5 периодически поступает на вход пневмоакустического

0 преобразователя 7, формирующего акустический импульсный сигнал, воспринимаемый вторичным прибором.

Предложенное устройство осуществляет бесконтактный контроль предельного

5 значения уровня, что позволяет успешно использовать его для сред со сложными физико-химическими свойствами. Конструкция устройства имеет высокую надежность, так как состоит из Одного струйного элемента,

0 выходной сигнал которого представлен в пневмоакустической форме.

Формула изобретения Пневматический уровнемер, содержащий струйный усилитель с входным и гшта5 ющим каналами, к первому выходному каналу которого подключено сопло, расположенное под углом к горизонту, второй выходной канал и вторичный прибор, отличающийся тем, что, о целью повышения

0 надежности, в него дополнительно введен пневмоакустический преобразователь и диффузор, соединенный с входным каналом струйного усилителя, второй выходной канал которого соединен с пневмоакустиче5 ским преобразователем, а приемное отверстие диффузора расположено в плоскости среза сопла.

6

СЖ0Л76/М

2 1 воздух

Использование: аэродинамические устройства для контроля уровня жидкости. Сущность изобретения: при некотором значении уровня поверхность жидкости под действием газовой струи деформируется настолько, что выходящая из углубления 10 струя газа попадает в приемное отверстие диффузора, по которому поток поступает на вход канала управления 3 струйного усилителя 1. Струя газа, вытекающая из канала управления 3, взаимодействует со струей, вытекающей из канала 2 питания, а затем поступает во второй выходной канал 5, откуда струя периодически поступает на вход пневмоакустического преобразователя, формирующего акустический импульсный сигнал, воспринимаемый вторичным прибором. 1 ил.