Струйный гидравлический датчик уровня Советский патент 1982 года по МПК G05D9/04 

Изобретение относится к устройствам струйной гидроавтоматики и может быть использовано в различных об ластях техники автоматического регулирования.

Известен струйный датчик уровня, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде вихревой трубки с пиевмотерморезистором, который соединен с электрической мостовой схемой измерения 1.

Недостатком такого струйного датчика уровня является наличие в нем электрической схемы, что сужает область применения, указанного датчика.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является струйный гидравлический датчик уровня , содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде соосной пары сопел, установленных перпендикулярно уровню жидкости, причем сопло питания размещено над свободной поверхностью жидкости и соединено с источником питания, а приемное сопло размещено под свободной поверхностью жидкости и соединено с блоком регистрации сигнала 2.

В струйном гидравлическом датчике уровня струя жидкости, попадая из

сопла, питания в газовую среду над свободной .поверхностью жидкости, аэрируется. Количество аэрированного струей жидкостн газа увеличивается пропорционально расстоянию, прошедшего струей в газовом пространстве. Газ вовлекается струей в жидкую среду при переходе ее из незатопленного состояния в затопленное.

10 Пузырьки газа, попавшие в жидкость, всплывают под действием архимедовых сил. Таким .образом, струя жидкости при переходе из незатопленного состояния в затопленное распространяется

15 в противотоке всплывающих пузырьков газа. Это приводит к еще большему уменьшению энергии струи и выходного сигнала, а, следовательно, и диапазона измерения уровня жидкости. Кро20ме того, попадание газа в приемное сопло приводит к колебаниям выходного сигнала, что значительно снижает точность измерения уровня жидкости.

Цель изобретения - увеличение точ25ности и расширение диапазона измерения уровня.

Эта цель достигается тем, что в известном устройстве диаметр приемного сопла меньше диаметра сопла пи30тания, а между соплами соосно им установлен полый цилиндр, внутренний диаметр которого больше диаметра сопла питания.

Струйный х дравлический уровня представлен на чертеже.

Струйный гидравлический датчик уровня содержит чувствительный элемент, выполненный в виде соосной пары сопел: сопла 1 питания и приемного сопла 2. Сопло питания устааовленное над свободной поверхностью жидкости, уровень которой регулируется, соединено с источником 3 питания, а приемное сопло, размещенное под свободной поверхностью жидкости, соединено с блоком регистрации выходного сигнала 4. Между соплеат. установлен полый цилиндр 5.

Струйный гидравлический датчик :уровня работает слодукяцим образом, i Жидкость от источника питания 3 ,поступает в сопло 1 питания чувст-С вительного элемента. Струя жидкости, вытекая иэ сопла 1 питания попадает в пространство над свободной поверхностью жидкости, ограниченное полым .Ещлиндром 5, затем через слой жидкостй толщиной h, ограниченной полым щилиндром 5, попадает в приемное сопло 2, которое соединено с блоком регистрации шдходного сигнала 4. Струя жидкости, проходя через свободную поверхность жидкости, переходит из незатопленного состояния в затопленное и ее энергия, а следовательно, и величина выходного сигнала блока регистрации выходного сигНсша 4 будет меняться в зависимости от то;вцины слоя жидкости над приемны соплом 2. Так как один конец полого цилиндра 5 расположен в газовом пространстве над свободной поверхностью жидкости, а другой - в жидкости под свободной поверхностью, то уровень жидкости внутри полого цилиндра без учета сил поверхностного натяжения будет таким же, что и вне его. Пузырьки газа, вовлекаемое струей в

.жидкость на глубину h, будут выходить из под полого цилиндра и вспль вать в наружной от полого цилиндра области, не соприкасаясь со струей.

Уменьшение диаметра приемного сопла dpp по сравнению с диаметром питающего сопла dp позволяет уменьшить количество воздуха, попадаемого в nimeMHoe сопло.

Предлагаемый струйный гидравлический датчик уровня позволяет уменьшить воздействие пузырьков воздуха, всплываемых в жидкости, на струю жидкости. Это уменьшает точность измерення и расширяет диапазон измерения уровня.

Формул.а изобретения

Струйный гидравлический датчик уровня, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде соосной пары сопл, установленных перпендикулярно уровню жидкости, причем сопло питания размещено над свободной поверхностью жидкости и соединено с источником питания, а приемное сопло размещено под свободной поверхностью жидкости и соединено с блоком регистрации выходного сигнала, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и расширения диапазона измерения уровня, диаметр приекшого сопла меньше диаметра сопла питания, а между соплсми соосно им установлен полый цилиндр, внутренний диаметр которого больше диаметра сопла питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Струйная техника. Тезисы докладов. VI Международная конференция Яблонна, М., Наука , 1973,

с. 265-272.

2.Авторское свидетельство СССР W 226320, кл. G 05 D 9/00, 1968 (прототип).