Струйный измерительный преобразователь Советский патент 1981 года по МПК F15C1/08 G01B13/10 

(54) СТРУЙНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ внутренним и наружным соплами выполнена в форме сопла Лавйля. На фиг, t показана схема струйного пневмоэлекгропреобразователя; на фиг. 2 выходная характеристика (зависимость ) его, С труйный пневмоэлектропреобразовагель состоит из корпуса .1с тангенциальным канагюм питания - соплом 2, внутри корпуса расположена вставка 3 с каналом 4. Поверхности 5 корпуса I и 6 центральной вставки образуют проточную часть в виде сопла Лаваля, при этом форма поверхностей 5 и 6 соответствует линиям тока закрученного газового потока. Центральная вставка заканчивается 1щлшщр1иеской расточкой - внутренним соплом, в котором установлена токопроводная мембрана Т. которая поджимается гайкой 8. Напряжение к токоотводягщей мембране 7 подводится по проводнику 9i мембрана 7 контактирует с контактом Ю Контролируемая трубка 11 четырехугольного сечения (трубка радиатора автомобиля °Москвич-412) находятся на расстоянии Z от торца корпуса 1 пневмоэлектропреобразователя и перемещается со скоростью V, I м/с. Трубка 11 считается браком, если в не имеется отверстие 12, Элементы 7-10 составляют выходной индикатор. Струйный пневмоэлектропреобразователь работает следующим образом. При подаче сжатого воздуха в сопло 2 (давление не ниже 0,6 атм) на выходе из проточной полости пневмоэлек ропреобразователя формируется закру1енная струя, которая натекает на трубу 11 Поверхность струи совместно с поверхностью трубки 11 образует замкнутую полость, давление в которой ниже атмосферного (фиг, 2, кривые 13. 14), и зависит от зазора между торцом корпуса I и трубкой 11. Это давление воспринимается каналом 4 центральной вставки 3. Давление в цилиндрической расточке центральной вставки (под мембраной 7) также меньше атмосферного. Под действием перепада давления на мем брану она прогибается, вследствие чего контакт 1О замыкается с мембраной 7, т,е, годной трубке Ц соответствует замыкание контакта. При наличии отверсти 12 в стенке трубки 11 давление внутри полости, ограниченной закрученным пото ком и стенкой трубки 11, повышается, перепад давления на мембране уменьшае ся, она перемещается влево и контакт 1 размыкается. Специальная профилировка 8 54 ыходной части преобразователя позволила начительно повысить его чувствительость. На фиг, 2 приведены зависимости авления в канале 4 при одном и том же авлении питания (Рпит 1 атм), но с азной конфигурацией, выходной части пребразователя. Кривая 13 соответствует реобразователю с коническим схо-. яшимся соплом, кривая 14 - пребразователю с соплом Лаваля. В оттТичие от обычного прямоточного сопла Лаваля, угол раскрытия расширяющейся части которого 6 - 12 сопло больше и подбирается путем визуализации струи с помощью пудры на выходе из сопла пневмоэлектропреобразователя. Полученная таким образом кривая формы.экстраполируется на расширяющуюся проточную часть преобразователя, Т,е, у проеобрааователя с соплом Лаваля чувствительность (д Рц/Д) примерно вдвое больше, чем у датчика с коническим соплом, а характеристика стает линейнее, С ростом давления питания чувствительность у датчика с соплом Лаьаля возрастает, а у датчика со сходящимся коническим соплом при увеличении давления питания более 0,6 атм, давления Pg в канале 4 уже не изменяется. Таким образом, предложенный струйный преобразователь позволяет бесконтактно контролировать дефекты типа отверстий в трубах, движущихся со скоро тью до 2 м/с. формула .изобретения Струйный измерительный преобразова- тель, содержащий корпус, в котором выполнены наружное сопло с тангенциальным каналом питания и внутреннее сопло, соединенное с входным индикатором, о тличающийся тем, что, с целью расширения диапазона работы преобразователя и повышения его чувствительности, в нем проточная часть преобразователя между внутренним и наружным соплами выполнена в форме сопла Лаваля. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Залманзон Л,. А, Аэрогидродинамические методы измерения входных параметров автоматических систем. М., 1973. с, 229. 2,Там же, . 228