Струйный индикатор уровня жидкости Советский патент 1978 года по МПК G01F23/16 

Изобретение относится к струйным индикаторам уровня жидкости и может найти применение при индикации кганймального и максимального уровня жидкости в резервуаре.

Известны индикаторы уровня жидкости, содержащие входнсй «выходной канаглы, установленные вертикально в корпусе, имеющем боковой канал, при этом в корпусе рядом с выходным каналом выполнено дополнительное отводящее отверстие 1.

Недостаток такого индикатора заключается в низкой точности измерения.

Наиболее близким по технической суй ности к предлагаемому изобретению является гидроструйный измеритель уровня, содержащий питающее сопло, установленное выше мтгамального уровня, и соосное ему приемное сопло, установлен1юе ниже максимального уровня контропируемой жидкости 2.

Недостатком этого устройства является сильное возмущающее воздействие рабочей струи на контролируемую жид

кость, что вызывает большой уровень помех. Этот недостаток обусловлен наличием воздушного 1 парового) пространства между соплами. Резкий переход струи из менее плотной среды в более плотную сопровождается ударом частиц струи о поверхность контролируемой жидкости, вслествие чего возникает воронка, оголяющая приемное сопло при превышении уровня жидкости; при этом рабочая струя ударяясь о приемное сопло, вызывает образование отраженной струи, которая воздействуя на рабочую струю, создает значительные помехи.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Это достигается за счет того, что индикатор снабжен дополнительной вихревой камерой, установленной аыше минимального уровня, при этс центральный выходной канал вихревой камеры совмещен с питающим СОПЛОМ,, , а приемное сопло установлено от питающего сопла на расстоянии 3-10 диаметров сопла.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Индикатор содержит приемное сопло 1, питающее сопло 2 и вихревую камеру 3. Корпус индикатора снабжен окнами 4. Тангенциальный канал 5 вихf)eвoй подключен к источнику питания . Давление, снимаемое с приемного сопла 1,. является выходным сигналом индикатора. Сопла 1 и 2 установлены ICOOCHO и перпендикулярно контролируемой жидкости 6.

Индикатор может быть размешен непосредственно в резервуаре, уровень жидкости в котором контролируется, либо в отдел1 ном сосуде, сообщающемся с резервуаром.

Индикатор устанавливается так, чтобы приемное сопло находилось ниже максимального уровня, а питающее сопло выше минимального уровня контролируемой жидкости.

Расстояние между соплами 3-10 диаметров сопла. Для достижения наибольше величины давления на выходе индикатора приемное сопло целесообразно устан авливать на начальном участке затопленной струи, длина которого составляет около 5 диаметров сопла. Для получения минимальной величины давления на выходе приемное сопло можно устанавливать на переходном участке и даже в начале основного участка затопленной струи, т.е. в пределах от 3 до 10 диаметров сопла.

Индикатор работает следующим образом.

Доток жидкости, проходя через вихревую камеру, приобретает вращательное движение и истекающая- ,из питающего сопла 2 струя жидкости помимо продольной обладает и тангенциальной составляющей скорости. В воздушном (паровом) пространстве струя жидкости под действием центробеяшых сил представляет собой пустотелый конус, при этом приемное сопло 1 оказывается внутри пустотелого конуса конической расходящейся струи и давление на выходе индикатора равно нулю. Такая картина наблюдается при уровне жидкости, находящемся ниже питающего сопла. Если уровень жидко гги находится выше питающего сопла 2, то окружающая струю жидкость гасит тангенциальную составляющую скорости, вследствие чего струя принимает компa cтнyю форму и достигает приемного

сопла с малыми потерями гидравлического напора, так, как расстояние между соплами достаточно мало.

Таким образом, при максимальном уровне контролируемой жцикости давление на выходе индикатора достигает максимального значения и равно давлению питания за вычетом потерь на вихревой камере. Максимальная величина выходного сигнала может составлять половину давления питания.

Сигнал на выходе индикатора меняется от нуля до половины давления питания, что свидетельствует о достаточно большой крутизне выходной характеристики устройства. Вместе с тем, расходящаяся коническая струя, даже при оголенном приемном сопле 1, не ударяется о него, а проходит мимо, не создавая отраженной струи, взаимодействзтолей с рабочей струей; Энергия соударения струи с контролируемой жидкостью распределена на большую площадь контакта частицы жидкости движутся по винтовой траектории, что обеспечивает более благоприятны вход их в контролируемую .жицдость. Все это обусловливает уменьшение возмущающего воздействия на контролируемую жидкость и практически полностью исключает пульсацию выходHoi o сигнала, сводя до минимума уровен помех.

Формула изобретения Струйный индикатор уровня жидкое-. ти, содержащий питающее сопло, установленное выше минимального уровня, и соосное ему приемное сопло, установленное ниже максимального зфовня контролируемой жидкости, отличаю щ и и с я. тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен дополнительной вихревой камерой, установленной выше минимального уровня, при этом центральный выходной канал вихревой камеры совмещен с питающим соплом, а приемное сопло установлено от питающего сопла на расстоянии 3-10 диаметров сопла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Франции № 2111973, М., кл. С 1/00, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР

С 01 V 23/16,

№ 284996, М. кл 1970.