Струйный частотный анализатор газа Советский патент 1978 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к струйной пневмоавтоматике и может быть использовано в качестве датчика дпя измерени физических параметров газовых сред температуры, состава бинарных и псевдобинарных смесей и др. Известна устройство, предназначенное для регулирования числа оборотов турбореактивного двигателя, которое содержи камертонный задающий генератор, тахометр, струйный элемент сравнения и пне мргидравлический; преобразователь, формирующий выходной сигнал lj. Пневмоимпульсы, поступающие с камертонного генератора и тахометра,- суммируются в струйном элементе сравнения и сигнал рассогласования, пропорциональный разности входных частиц, поступает в пневмогидравлический преобразователь. Недостатками этого устройства являются сложность и невозможность его использования для измерения других физических величин, не связанных с числом оборотов. Наиболее близким к изобретению является струйный частбтный анализатор газа, содержащий два источника звуковых колебаний один из которых через дроссели связан с каналом подачи анализируемого газа, а второй соединен через дроссель с каналом подачи эталонного газа, акустико-пневматический преобразователь, акустически связанный с источниками звуковых колебаний 2J. Однако при использовании этого анализатора возникает необходимость обеспечения одинаковых давлений на границах проточных частей эталонного и рабочего акустических источников (свистков), что приводит либо к установке трех основных элементов (двух источников и акустико-пневматического приемника) в герметичной емкости, связанной с просасывающим устройством, эжектором, либо к введению в устройство мембранных повторителей, псашерживающнх указанное равенство давлений. Первое неудобно вследствие появления отраженных от стенок камеры звуковых волн, искажающих картину сложения двух часгот, что снижает надежность и усложняет конструкцию датчика, второе - изза значительной погрешности поддержания давления, присущей мембранным повторителям.. Целью изобретения является упрощение анализатора и повышение его надежности. Эта цель достигается тем, что в анализаторе установлены пневмоемкость, за датчик давления и дополнительный дроссель, причем пневмоемкость подключена к задатчику давления, связана через дополнительный дроссель с атмосферой и соединена с входами источников звуковы колебаний. На чертеже изображена принципиальная схема устройства. Устройство содержит дроссели 1-г4 и дополнительный дроссель, источники 5,6 звуковых колебаний, пневмоемкость 7, акус гико-пневматический пре образователь 8, каналы 9,1О связи с пневмоемкостью задатчик 11 давления, питающий и прием ный капилляры 12,13 резонатора Гельмгольца. Анализатор преобразователя 8 работает следующим образом. При генерации звуковых колебаний ис точниками 5 и 6, вследствие наложения этих колебаний, возникают биения -чередования звукового сигнала с частотой, равной разности частот источников 5 и 6 при несущей частоте, равной номинально Эти биения, частота которых равна разности частот источников 5 и 6 , ула ливаются преобразователем 8, при макси муме амплитуды звукового сигнала прои ходит турбулизация ламинарной струи, вы текающей из питающего капилляра 12, чтосопровождается падением давления выхода ( приемном капилляре 13 При уменьшении амплитуды звукового сигнала ламинарный режим течения струи в преобразователе 8 восстанавливается, и давление выхода принимает максимальное значение. Пневмоемкость 7 обеспечивает равен ство давлений анализируемого (АГ) и эталонного (ЭГ) газов на входах в источники акустических сигналов 5 и 6, Погрешность поддержания эгото равенства равна разности перепадов на соеди нитешэных каналах 9 и 10, т.е. исчезаю ще мала. Условием работы является : Р Р вхэг V гдеРд ор- входное давление анализируемого газа; Ру - давление в емкости; Р - входное давление эталонного газа. Изменение величины Р может осуществляться либо изменением величины дросселя 4, ли:бо путем изменения задания, подаваемого на задатчик 11, подключенный к пневмоемкости 7, Технико-экономический эффект от изобретения достигается за счет того, что при его реализации обеспечивается поддержание с высокой точностью одинаковых давлений анализируемого и эталонного газов на входах в соответствующие источники акустических сигналов. При этом отпадает необходимость заключения элементов 4,5 и 6,8 в герметичную пневмоемкость. Элементы работают при атмосферном давлении на выходе, что особенно важно для нормальной работы акустико-пневматического преобразователя 8. Наличие пневмоемкости 7 обеспечивает равенство давлений на входных каналах в источники звука (с исчезающе малой погрешностью) в широком диапазоне изменения давлений эталонного и анализируемого газов на входе в прибор, температуры окружающей среды и барометрического давления. В результате обеспечивается высокая точность и надежность устройства, что дает возможность применить устройство для анализа малых концентраций {в пределах довзрывных) горючих газов и паров. Формула изобретения Струйный частотный анализатор газа, содержащий два источника звуковых колебаний, один из которых через дроссели связан с каналом подачи анализируемого газа, а второй соединен через дроссель с каналом подачи эталонного газа, и акус тико-пневматический преобразователь, акустически связанный с источниками звуковых колебаний, отличающийс я. тем, что, с целью упрощения анализатора и повышения его надежности, в нем установлены пневмоемкссть, задатчик давления и дополнительный дроссель, причем пневмоемкость подключена к задатчику давления, связана через дополнительный дроссель с атмосферой и соединена с входами источников звуковых колебаний. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 631814 1.Патент США Н- 3302398, кп. 137-81.5. 1971. 2.Авторское свидетельство CCCF № 488065, F15 С 1/О4, 1974.

-1 АГ

т-