Пневматический сигнализатор уровня жидкости

Пневматический сигнализатор уровня жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Со4иапистических

Ресяубпик 641281 (6!) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено19 10 76 (21) 2413062/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.01.79.Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 06.01.79 (5!) М. Кл.

0 01 F 2Э/16

ГееудерстеенныМ намнтет

СССР пе делам нзебретеннй и етнрьтнй (53) УДК 68l,127. .8(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. В. Артюшин и М. М, Климов (71) Заявитель

М ОсхОВский &Втом обильно дОРОжный институт (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в системах контроля и регулирования уровня жидкости в различных отраслях промышленности.

Известны устройства для измерения и сигнализации уровня жидкости, где в качестве чувствительного элемента используе гся трубка малого диаметра (капилляр), давление в которой меняется в зависимости от перекрытия капилляра жидкостью (I).

Известен также сигнализатор уровня с 10 капиллярным чувствительным элементом, подключенным к каналу управления пневматических струйных усилителей (2(Однако известные пневматические датчики и сигнализаторы уровня, работающие на эффекте изменения гидравлического сопротивления чувствительного элемента при касании свободного конца поверхностным слоем жидкости, обладают низкой чувствительностью и малым быстродействием вследствие малой скорости подъема столба жидкости в 2в капилляре. Кроме этого, эти датчики свою работу ухудшают с увеличением температуры, так как при этом значительно уменьшается

2 коэффициент поверхностного натяжения индицир емой жидкости. (. целью повышения точно ги индикаций уровня жидкости и увеличения быстродействия сигнализатор уровня снабжен регулировочным источником ультразвуковых колебаний и мембраной, при этом источник ультразвуковых колебаний установлен в фокусе излучателя, мембрана — в фокусе концентратора и жестко прикреплена к верхнему концу чувствительного капилляра, а регулировоч- . ный дроссель подключен между обоими входами струйного усилителя.

На фиг. изображена принципиальная схема сигнализатора уровня жидкости; на фиг. 2 — мембрана, общий вид.

Сигнализатор содержит чувствительный капилляр !, мембрану 2, концентратор 3, излучатель 4; источник ультразвуковых колебаний в виде свистка-генератора 5, редуктор 6, дроссель 7 и струйный усилитель Я.

Чувствительный капилляр служит для релейного изменения гидравлического сопро. тивления на входе канала управления струй ного пневматического усилителя 8 при сопри косновении капилляра I с поверхностью ин64128) 3 дицируемой жидкости, Мембрана 2 предназначена для передачи осциллирующих колебании на капилляр 1, Концентратор 3 фокусирует ультразвуковые колебания на мембрану 2. Излучатель 4 формирует луч ультразвуковых колебаний и направляет его на концентратор 3. Свисток-генератор 5 преобразует энергию сжатого воздуха в энергию ультразвуковых колебаний. Редуктор 6 служит для настройки частоты работы генератора 5. Дросселем 7 настраивается начальное давление в канале управления усилителя

8 нри отсутствии контакта свободного торца чувствительного капилляра 1 с жидкостью.

Струйный усилитель 8 служит для усиления входного сигнала чувствительного капилляра.

Работа датчика основана на эффекте увеличения капиллярных сил под действием ультразвуковой вибрации чувствительного капилляра и осуществляется следующим образом.

Чувствительный капилляр l сигнализатора уровня, жестко соединенный с мембраной 2, находится все время в колебательном движении ультразвуковой частоты. Эти колебания передаются на капилляр 1 через мембрану 2, расположенную в фокусе концентратора 3 и воспринимающую ультразвуковые волны определенной частоты н мощности, которые формирует в HBBpBBëåííûé луч излучатель 4. Частота этих колебаний может быть настроена с помощью редуктора 6.

При касании капилляром 1 поверхностного слоя жидкости амплитуда колебаний капилляра уменьшается за счет рассеивания энергии в жидкость до значения, способствующего увеличению капиллярных сил, и происходит- резкий подъем столба жидкости по капилляру, гидравлическое сопротивление чувствительного капилляра 1 скачком возрастает. Это приводит к скачкообразному увеличенин1 давления на входе в струйный усилитель 8 и переключению струйного усилителя.

Дросселем 7 настраивают начальное давление управления, которое для получения наибольшей чувствительности выбирается вблизи точки срабатывания на статической характеристике струйного усилителя, когда конец чувствительного элемента не касается поверхности жидкости.

Использование в сигнализаторе осцилл;.рующего движения чувствительного капилляра увеличивает действие сил поверхностного натяжения в десятки раз, а следовательно, увеличивает точность и быстродействие, при этом повышение температуры индицируемой жидкости не снижает чувствительности и быстродействия устройства, Фориула изобретения

Пневматический сигнализатор уровня

20 жидкости, содержащий чувствительный капилляр, установленный над контролируемым уровнем и соединенный выходом с одним из входов струйного усилителя, второй вход которого подключен к линии питания, отличаюи1ийся тем, что„с целью повышения точности

25 и быстродействия, он снабжен регулировочным дросселем, излучателем, жестко соединенным с концентратором, источником ультразвуковых колебаний и мембраной, при этом источник ультразвуковых колебаний ус30 тановлен в фокусе излучателя, мембрана— в фокусе концентратора и жестко прикреплена к верхнему концу чувствительного капилляра, а регулировочный дроссель подключен между обои м и входа м и струйного ус ил нтел я.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 230437, кл. G 01 Г 23/16, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 251849, кл. G 01 F 23/16, 1968.

Составитель И. Варнек

Редактор О. Филиппова Техред A. Луговая Корректор Л. Веселовская

Заказ 7494 35 Тираж 885 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам юобретений н открвянй! l 3035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП аПатенгэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4