Пневмо-акустический сигнализатор состава газа Советский патент 1975 года по МПК G08B21/12 G01N9/32 

На фиг. 2 представлена диаграмма работы предлагаемого сигнализатора, где прямая 13 изображает границу возникновения акустического сигнала, а точки 14--16 - нарастание выходного давления интегратора 8, управляющего работой чувствительного элемента 2 при помощи регулятора разрежения 9 через узел 3.

Сигнализатор работает следующим образом.

При возрастании концентрации анализируемого комлонента в струйном чувствительном элементе 2 происходит нарушение ламинарного режима течения и переход его в турбулентный. Экспериментально установлено, что это явление сопровождается появлением акустического сигнала. Сигнал воспринимается акустическим приемником 4, установленным на выходе чувствительного элемента 2.

При работе генератора 11 на выходе его происходит нериодическое формирование сигналов «О и «1.

При появлении -на выходе генератора И сигнала «1 схема включается в режим коррекции рабочей точки чувствительного элемента 2. При этом происходят соответствующие переключения каналов в переключателях 1 и 5 и включение в работу интегратора 8. Через первый переключатель 1 на вход чувствительного элемента 2 подается эталонный газ (ЭГ). Второй переключатель 5 включает в работу схему коррекции, состоящую из интегратора 8, емкости 10 .переменного объема, регулятора разрежения 9, управляющего узлом 3, и отключает индикатор 6. Пневматический интегратор 8 подает пневматический сигнал РВЫХ через сопло пневмореле 7 на регулятор разрежения 9.

Благодаря работе интегратора 8 давление , подаваемое в пневмореле 7, возрастает от нуля, что соответствует точке 14 на фиг. 2, до АРвы, что соответствует точке 15 на том же чертеже.

Давление ДЯиых соответствует появлению акустического сигнала, который поступает от акустического приемника 4 через переключатель 5 в .глухую полость реле 7, после чеги контакт реле закрываетсяи на выходе реле запоминается давление При этом полость от пневмореле 7 до регулятора разрежения 9, находящаяся под этим давлением, оказывается герметично закрытой.

С появлением, на выходе генератора 11 сигнала «О схема включается в режим «измерение. При этом через первый переключатель

1подается на вход чувствительного элемента

2анализируемый газ (АГ). Контактами второго переключателя 5 в схему включается выходной индикатор 6. На входе регулятора разрежения 9 организуется давление ,bix, соответствующее значению предельно допустимой концентрации В. (ему соответствует точка 16 на фиг. 2), несколько меньщее АЯвых организованного в режиме коррекции. Это обеспечивается тем, что при подаче на емкость 10 сигнала «О от генератора 11 объем емкости , становится большим, чем при подаче сигнала «1. Следовательно, в режиме «измерение объем емкости увеличиваотся, что и обеспечивает уменьшение АЯвых до на входе регулятора разрежения. Величина (АЯьых-АР вы1), задаваемая соотнои1ением постоянной и переменной части емкости 10, формирует выходной пневматический сигнал регулятора разрежения 9, поступающий на вход узла разрежения 3, который, в свою очередь, соответственно увеличивает или уменьшает давление з корпусе чувствительного элемента 2. Таким образом,

(АРиы -АР иых) определяет величину концентрации В, сигнализируемую датчиком.

Итак, если концентрация анализируемого газа меньше предельно допустимой (В), например соответствует концентрации в точке

А на фиг. 2, то акустический сигнал отсутствует, т. к. точка А находится ниже границы возникновения акустического сигнала, т. е. ниже линии 13 на фиг. 2. В случае, когда концентрация анализируемого газа превышает

предельно допустимую, соответствует, например, точке Б на фиг. 2, появляется акустический сигнал, что приводит к срабатыванию сигнального устройства. Рассмотрение аэродинамического механизма ироцесса, происходящего в чувствительном элементе 2, доказывает, что при превышении концентрации анализируемого компонента в газе, появление акустического сигнала предшествует пневматическому, что определяет

более высокую чувствительность сигнализатора.

Предмет изобретения

Пневмо-акустический сигнализатор состава газа, содержащий чувствительный э.,чемеат, вход которого через первый переключатель

соединен с каналами подачи эталонного и анализируемого газов, узел фо).мириванин разрежения, соединенный с регулятором разрежения, генератор колебаний, узел сдвига, второй переключатель, пневмореле, иитегратор и выходной иидикатор, отличающийс я тем, что, с целью иовышения чувствительности сигнализатора, он содержит преобразователь и подключенный к чувствительному элементу акустический приемник, выход которого через последовательно соединенные преобразователь и второй переключатель, второй выход которого подключен к выходному индикатору, соединен с управляющей камерой пневмореле, вход которого связан с выходом

интегратора, подключенного к генератору колебаний, а выход пневмореле подключен к узлу сдвига, выполненного, например, в виде емкости переменного объема, одна из камер которой соединена с выходом генератора, и

ко входу регулятора разрежения.

.rL.L

2