Пневмоакустический датчик Советский патент 1977 года по МПК G01D5/42 G01D7/12 

Изобретение относится к датчикам струйной пневмоавтоматики и может быть исиользовано для звуковой индикации температуры, состава и других свойств газа.

Известны чувствительные элементы акустических датчиков, содержащие систему соил 1. Недостатком их является сложность конструкции и измерительной схемы.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является пневмоакустический датчик, содержащий сопло питания, резонатор и входной газовый канал 2. Недостатком его является то, что при его эксплуатации возникает трудность, связанная с нодачей анализируемой среды в канал питания - нри атмосферном давлении в точке забора пробы перед чувствительным элементом должен устанавливаться микрокомпрессор (или какой-нибудь другой побудитель расхода), обеспечивающий на входе в свисток избыточное давление, достаточное для его работы.

Целью изобретения является создание пневмоакустического датчика, не нуждающегося в элементах подачи анализируемой среды (побудителях расхода), т. е. обеспечение естественной подачи анализируемой среды, что унрощает его конструкцию.

Для этого в предлагаемом пневмоакустическом датчике сопло питания выполнено радиально-щелевым (образовано соплом с плосКИМ торцом и торцом круглого стержня), а резонатор - в виде кольцевой камеры, охватывающей сопло питания и подключенной к входному газовому каналу. Благодаря эжектирующему действию радиально-щелевой (веерной) струи, вытекающей из кольцевой щели, в резонаторе создается разрежение, что обуславливает поступление анализируемой среды в резонатор. Изменение физических параметров среды, заполняющей резонатор, приводит к измененню собственной частоты резонатора и, следовательно, к изменению частоты звукового сигнала.

На чертеже показана схема нредлагаемого устройства.

Устройство содержит сопло питания 1, отражатель 2, образующий с соплом радиально-щелевое сопло питания 3, резонатор 4, входной газовый канал 5.

Устройство работает следующим образом.

Нри подаче в сопло питания 1 сжатого воздуха или любого другого газа рабочая среда поступает в радиально-щелевое сопло пита-ния 3 между торцами сопла питания 1 и отражателя 2 (фаска на срезе сопла 1 выполняется для уменьшения потерь на повороте) и истекает в атмосферу в виде веерной (радиальнощелевой) струи. Ударяясь в кромку резонатора 4, струя осциллирует и возникает звуковое поле. Взаимовлияние веерной струи и газовой полости резонатора 4 имеет не только акустический, но и гидродинамический характер: струя эжектнрует газ из резонатора 4, в котором вследствие этого происходит уменьшение статического давления ниже атмосферного. Соединением входного газового канала 5 с точкой забора анализируемс среды обеснечивается ее ностуиление в резонатор 4 без какого-либо дополнительного побудителя расхода. Скорость звука в среде, заполняющей резонатор 4, определяет частоту звукового сигнала и таким образом частота выходного сигпала становится функцией свойств (состава, плотности, температуры) анализируемой среды.

Технико-экономический эффект от данного изобретения заключается в исключении специальных Побудителей расхода, предназначенных

среды в чувствидля подачи анализируемой тельный элемент.

Ф о р м у л а изобретения

Пневмоакустический датчик, содержащий сопло питания, резонатор и входной газовый канал, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции датчика, сопло питания выполнено радиально-щелевым, а резонатор - в виде кольцевой камеры, охватывающей сопло питания и подключенной к входному газовому каналу.

Источники информации, принятые во внимание при экснертизе:

1. Патент Великобритании К° 1225570, кл. G3H, 1971.

2. В. Н. Д.митриев, В. Г. Градецкий «Основы пневмоавтоматики, М., 1973 г., с. 342 (прототип) .