Сигнализатор уровня жидкости Советский патент 1980 года по МПК G01F23/16 

Изобретение относится к струйным устройствам для измерения уровня жидкости в баках, преимущественно, летательных аппаратов.

Известны струйные сигнализаторы 5 уровня жидкости и системы, построенные на струйных элементах 1.

Принцип действия этих устройств основан на изменении параметров струи жидкости, подаваемой в канал питания, 10 в зависимости от наличия или отсутствия турбулентного перемешивания между этой струей и контролируемой жидкостью.

Изменяющимися параметрами являют- 5 ся величины напора и разрежения, вознйкагмцие в характерных точках таких устройств, содержащих канал питания с соплом, камеру смешения с выходным каналом, канал управления 20 и каналы измерения напора и разрежения, сообщающиеся с ссГответствующими рабочими полостями исполнительных механизмов или регистрируюа их устройств .25

Общей особенностью известных устройств является одинаковый знак изменения измеряемых параметров при их срабатывании, независимо от того,измеряется напор или разрежение отно- 30

сительно давления в сфере, окружающей устройство. А именно: при наличии, турбулентного, перемешивания, когда контролируемая жидкость достигает заданного уровня, на котором размещен выходной канал камеры смешения, величины разрежения в каналах измерения увеличиваются, а напоров падают. При обратном срабатывании (при прекращении турбулентного перемешивания) величины разрежения уменьшаются, а величины напоров увеличиваются.

Следовательно и в том и в другом случаях величина изменения парамет- / ров имеет один знак либо (что то же самое) абсолютные (отсчитанные от вакуума) величины измеряемых параметров одновременно увеличиваются или уменьшаются.

Рассмотренная особенность известных устройств ограничивает область применения, снижая иХ функциональные возможности при использовании в системах. То же. ограничение распространяется и на являквдееся наиболее близким по технической сущности устройство, которое содержит соосно расположенные сопло, соединенное с каналом питания и выходной канал, открытый в емкость, сообщенную каналом

767534

Угфавленйя с камерой смешения, а т акясе канал измерения напора, сообщенный с рабочей полостью чувствительного элемента 2, : -Так же, как и и ранее упомянутых устройствах/ при Д6с йясёний рдвй|еЙ контролируемой жидкости выходного камеры смешения начинается процесс турбулентного перемеишвания Йтруй активной-жидкости, подаваемой по каналу питания через сопЯр, с контролируемой жидкостью, ив результате -происходит падение абсолютного

давления в канаЛе измёрён йя.

При ояусйании же контроли- руёмой жидкости ниже входного сече- . НИИ к айгшй уйравленйя активн ая стфуя отрывается от стенок камеры смешения, ТйёрёШЕйв ан ё прёкрШаётся и аВс ное давление в канале измерения возрастает.

Цель изобретения - расширение области применения.сигнализатора уров йяжидкости. .

,1Тоста.вЛенная цель достигается тем, ЧТО приемник канала измерения напора установлен на превыша кяцем радиус сопла расстоянии от оси камеры смеще ния и сопла индикатора против среза его выходного канала.. . . „. . Приемник канала измерения напора выполняют в -виде кольца.

Для повышения уровня сигнала срабатывания сигнализатора камеры сме шенйя каналом измерения разрежения подключена также к. чувствительному элементу..

На фиг. 1 схематично показан предлагаемый сигнализатор уровня в составе топливной сйстемы самолёта.

Система включает расходный 1 и допол ндтельный 2 баки с насосами подкачки 3 и перекачки 4, трубопроводы подкачки 5, перекачки 6 и сигнализаTOJ) УрОВЙЯ. 7 ..-.:;,-:;,.,.--.,.

Сигнализатор уровня содержит струййый ййдйкатор Т с соплом 8, соединенным с каналом питания 9, камерой смешения 10 и выходным каналом 11, а также канал управления 12с жи1 лером 13, канал 14 изменения разрежения канал 15 измерения напора с приемником 16 и чувствительный элемент 17 с мембраной 18, смежными полостями 19 и :20, пружиной 21, запорным устройством 22 и штоком 23. --.-,-;

На фиг. 2 и 3 п:риёмйик1н. канала измерения напора, варианты .

Приемник 16 канала измерения 15 (фиг. 2) выполнен в виде кольца, соосного с камерой смешения и с соплом индикатора.; . . .

Кольцевой приёмник 16, показанный на фиг. 3,ограничен стенкойёЁшэжйЬ го канала 11 камеры смешения 1р. занныё варианты приемников/ не влияя .

на принцип.работы сигнализатЪра,ПОЗ :п эвь1сит надеж1гость сигнал ii i:tieT йсрёднейия йзйёряёмргд йапора (фиг. 2 и 3), а также умёйьшить

габариты струйного индикатора (фиг.З). Работа сигнализатора осуществляется следукнцим образом. .После полной заправки баков 1 и 2

/ топливо lio трубопроводу 5начинает к Двигателю и одновременно по ка1налу питания 9 к соплу 8 струйного индикатора 7. Струя изсопла 8 расширяется и касается стенок выходного канала 11. При этом в камере смешения 10 создается разрежение. Через жиклер 13 и канал управления 12 из бака 1 в камеру смешения

поступает топливо, которое смешивается с топливом, поступающим через сопло 8,. и выбрасывается в бак 1, т.е. струйный индикатор 7 находится в запущенном состоянии. В этом случае поЛйОё Давление струи на срезе выходного канала 11 через приемник 16 и канал 15 измерения напора передается в камеру 19 чувствительного элемента 17.ёкам ёре 20 устанавливается разре-жение, ра.вное разрежению в камере смешения 10 струйного индикатора 7. , Под действием перепада давлений в полостях 19 и 20 мембрана 18 передвигает влево шток 23, закрывая трубопровод б, и уровень топлива в баке 1. начинает понижаться.

Kbr;ia; ровен |) топлива в баке 1 опустится до среза канала управления 12 струйного индикатора 7, через жиклер 13 и канал-управления 12 в камеру смешения 10 начнет поступать газ из надтопливного пространства бака 1. Так Kakгидравлическое сопротивление канала управления 12 с жиклером 13 для газа значительно ниже чем Для жидкбстй, давление в камере смешения 10 струйного Индикатора 7 резко увеличивается (разрежение уменьшается) , струя топлива, выходящая и Српла 8,. отрывается. от стенок выxoд його канала 11 и выходит в бак, не попадая в приемник 16 канала 15 измерения напора, так как ее диаметр становится примерно равным диаметру сопла 8. Ё камере смешения 10, приемнике 16, в каналах измерения напора 15 и разрежения 14, а следовательно и в

Смежных камерах 19 и 20 чувствительного элемента 17,. устанавливается давление/равное давлению в надтоплйвном простр&нсзтве. бака 1. При этом Открывается доступ топлива из ЬЪка

2 в бак 1. 1;: ;.;;:-....

Уровень топлива в баке 1 начинает повышаться. Когда Уровень топлива поднимается до среза вьзходного канала11 струйного индикатора 7,. последний запустится, вкамере смешения 10 появится разрежение, а в.приемнике 16 давлениё йобысится. В результате мембрана. 18 передвинет влево шток 23 сЭЖгЙ зййм уЬтройством 22 к перекачка трп;;1)нва из бака 2 в бак 1 прекратится. .

Поскольку, при срабатывании индикатора, изме;нение абсрлютногб д ления в канале измерения напора, прйемник которого установлен на превышающем радиус сопла расстоянии от оси Кс1меры смешения и сопла, противоположно по знаку изменению абсолютного давления в остальных кангшах измерения, такое подключение обеспечивает более высокий перепад давления в смежных полостях чувствительного элемента, чем при подключении только одного из каналов измерения к одной полости.

Смешанный поток, вытекающий из выходного канала индикатора, характеризуется высокой степенью турбулентности и, следовательно, большими пульсационными составляклцими скоростного напора в каждой точке потока. Поэтому при точечном приемнике канала измерения в полость чувствительного элемента будет передаваться пуль.сация давления, что может явиться нежелательным с точки зрения надежности сигнала.

Необходимое снижение уровня пульсаций может быть в этом случае достигнуто осреднением измерения напора по некоторой площади поперечного сечения смешанного потока. С этой целью приемник канала измерения напора выполнен в виде кольца. Рассмотренный пример работы предложенного струйного сигнализатора иллюстрирует возможность расширения области применения струйных сигнализаторов, в частности возможность исполь;зования в; системах с низким, уровнем давления питания за счет повышения уровня сигнала.

В зависимости от конкретных особенностей систем, в которых используется предложенный струйный сигнализатор, к смежной полости чувствительности элемента могут быть подключены

и другие каналы измерения того же сигнализатора.

Формула изобретения

5 1. Сигнализатор уровня жидкости, содержащий струйный индикатор, имеющий соосно расположенные сопло,соединенное с каналом питания, и выходной канал, открытый в емкость, сообщенную с другой стороны каналом управления с камерой смешения, а также канал измерения напора, соединенный с чувствительным элементом, отличающийся тем, что, с целью 5 расйшрения области применения,приемник канала измерения напора установлен на превышающем радиус сопла расстоянии от оси камеры смешения и сопjja индикатора против среза его выQ ходного канала.

2. Сигнализатор по п.. 1, о т л ич а ю щ и и с. я тем, что приемник канала измерения напора выполнен в виде кольца. .3. Сигнализатор по пп. 1 и 2,о т личающийся тем, что, с

Целью повышения уровня сигнала срабатывания сигнализатора, камера смешения каналом измерения разрежения подключена также к чувствит,ельному элементу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Залманзон Л.А. Аэрогидродинами5 ческие методы измерения входных параметров автоматических систем, М.,

, Каука, 1973, с. 214-218, рис. 64а.

2.Заявка 2346636/23,

кл. В 64 D 37/28, 05.04.76 (прото0

16 f

f

CP L

в

.iS

.i