RU2772551C1 - Измеритель расхода рабочей среды с преобразователем колебаний струи в электрический сигнал - Google Patents
Измеритель расхода рабочей среды с преобразователем колебаний струи в электрический сигнал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772551C1 RU2772551C1 RU2021127226A RU2021127226A RU2772551C1 RU 2772551 C1 RU2772551 C1 RU 2772551C1 RU 2021127226 A RU2021127226 A RU 2021127226A RU 2021127226 A RU2021127226 A RU 2021127226A RU 2772551 C1 RU2772551 C1 RU 2772551C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- jet
- electrical signal
- flow meter
- working medium
- inlet
- Prior art date
Links
- 230000036039 immunity Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001808 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в системах регулирования газотурбинных двигателей. Измеритель расхода содержит корпус с входным и выходным штуцерами, внутри которого помещен генератор колебаний со струйными элементами, выполненный в виде стапелированных пластин, и преобразователь колебаний струи в электрический сигнал, состоящий из контейнера с пьезодатчиком, формирующим электрический сигнал о фактическом расходе рабочей среды, управляющие полости пьезодатчика соединены магистралями с каналами обратной связи струйного генератора, в магистралях установлены конструктивно идентичные жиклеры, магистрали выполнены одинаковой длины и ширины, имеют одинаковое число поворотов на один и тот же угол. Технический результат - повышенная помехозащищенность и точность измерителя расхода за счет устранения влияний пульсаций давления измеряемой среды на входе в измеритель расхода на работу пьезодатчика. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в устройствах подачи воздуха или топлива в системах автоматического управления газотурбинными двигателями (САУ ГТД), где имеют место большие уровни пульсаций давления как воздуха, отбираемого из компрессора (на выходе компрессора), так и пульсаций давления топлива на выходе из шестеренного насоса.
Известен струйный датчик расхода, содержащий корпус, струйный переключатель с входной и выходной полостями, выходные окна которого сообщены каналами с бароэлектрическим преобразователем, ограничители амплитуды импульсов давления, а бароэлектрический преобразователь сигналов давления состоит из пьезокерамического диска, эластичных прокладок и фланцев с выполненными на внутренних торцах фланцев кольцевыми выемками, при этом пьезокерамический диск расположен между пластичными прокладками и фланцами, а поверхности эластичных прокладок со стороны фланцев образуют с поверхностями кольцевых выемок полости, сообщенные с выходными окнами струйного переключателя каналами, а ограничители импульсов давления выполнены в виде дросселей, расположенных в упомянутых каналах со стороны выходных окон струйного переключателя (см. авторское свидетельство СССР № 1629757, кл. G01F1/48, 06.02.1989 г.).
Недостатком такого датчика расхода является чувствительность его к пульсациям (колебаниям) давления рабочей (измеряемой) среды из-за несимметричности каналов подвода пневматического сигнала от струйного переключателя к бароэлектрическому преобразователю, обеспечивающих реакцию бароэлектрического преобразователя не только на колебания давлений струйного переключателя, но и на одновременно приходящие в управляющие полости бароэлектрического преобразователя пульсации (колебания) давления рабочей среды со входа в струйный датчик с неодинаковой задержкой, вызывающие несинхронные пульсации давления в управляющих полостях (в кольцевых выемках полости), формирующие помехи основному сигналу со струйного переключателя, создающие помехи работе струйного датчика.
Наиболее близким техническим решением является измеритель расхода газа с преобразованием колебаний струи в электронный сигнал (см. патент РФ № 2296953, кл. G01F 1/20, G01F15/18, от 14.04.2005 г.), содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, внутри которого помещен генератор колебаний со струйными дискретными элементами, выполненный в виде стапелированных круглых пластин, которые соединены в одно целое при помощи стяжных винтов, и контейнер с пьезодатчиком, формирующим сигнал о фактическом расходе газа. Контейнер установлен на генераторе колебаний, причем управляющие полости пьезодатчика соединены с каналами обратной связи струйного генератора.
Недостатком данного технического решения является его чувствительность к пульсациям (колебаниям) давления рабочей (измеряемой) среды из-за несимметричности подводящих к пьезодатчику каналов и несимметричности пьезодатчика (например, различных величин объемов управляющих полостей пьезодатчика), обеспечивающих реакцию пьезодатчика не только на колебания давлений струйного генератора, но и на одновременно приходящие в управляющие полости пульсации (колебания) давления, имеющиеся в рабочей среде на входе в измеритель.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является снижение влияния нестационарных пульсаций давления рабочей среды на входе в измеритель на его работу, таким образом повышается помехозащищенность и точность измерения расхода.
Для достижения указанного технического результата в измерителе расхода с преобразованием колебаний струи в электронный сигнал, содержащем корпус с входным и выходным штуцерами, внутри которого помещен струйный генератор колебаний со струйными элементами, выполненный в виде стапелированных пластин, и преобразователь колебаний струи в электрический сигнал, состоящий из контейнера с пьезодатчиком, формирующим электрические сигналы о фактическом расходе рабочей среды, причем управляющие полости пьезодатчика соединены магистралями с каналами обратной связи струйного генератора, в магистралях установлены конструктивно идентичные жиклеры, магистрали выполнены одинаковой длины и ширины, имеют одинаковое число поворотов на один и тот же угол.
Отличительные признаки заявленного устройства, а именно установка в магистралях конструктивно идентичных жиклеров, выполнение магистралей одинаковой длины и ширины, с одинаковым числом поворотов на один и тот же угол обеспечивают повышенную помехозащищенность и точность измерителя расхода за счет устранения влияний пульсаций давления измеряемой среды на входе в измеритель расхода на работу пьезодатчика.
Предлагаемое устройство представлено на фиг. 1 и фиг. 2 и описано ниже.
На фиг. 1 дана схема измерителя расхода.
На фиг. 2 представлен общий вид измерителя расхода с преобразователем колебаний струи в электрический сигнал.
Генератор колебаний 1 состоит из стапелированных пластин, в которых выполнены струйные элементы и коммуникационные каналы. Струйные элементы 2 имеют сопла питания 3, соединенные с входным штуцером 4.
Каждый струйный элемент имеет два выходных 5, два управляющих 6 канала и вентиляционные каналы 7, соединенные с выходным штуцером 8. Струйные элементы 2 установлены последовательно — выходные каналы 5 предыдущего струйного элемента 2 соединены с управляющими 6 последующего. Для формирования колебаний последовательность струйных элементов замкнута каналами 9 по типу отрицательной обратной связи. Одна пара выходных каналов 5 одного из струйных элементов 2 соединена магистралями 10 одинаковой длины и ширины, с одинаковым количеством поворотов на один и тот же угол, в которые установлены конструктивно идентичные жиклеры 11, с управляющими полостями 12 пьезодатчика 13, преобразующего пульсации давления в частотный электрический сигнал, подаваемый через электрический соединитель 14, далее к электронному блоку (на фиг. 1 не показан), формирующего цифровой, например, сигнал о величине расхода, о величине потребленного газа (жидкости).
На фиг. 2 представлен внешний вид измерителя расхода, иллюстрирующий расположение генератора колебаний 1, контейнера с пьезодатчиком 13, входного 4 и выходного 8 штуцеров подвода и отвода измеряемой рабочей среды.
Измеритель расхода с преобразователем колебаний струи в электрический сигнал работает следующим образом.
Рабочая среда, расход которой измеряется, подводится через входной штуцер 4 к струйному генератору колебаний 1. При протекании потока измеряемой рабочей среды через сопло 3 питания в рабочую камеру струйного элемента 2 (в качестве которого могут использоваться струйные усилители аналогового или дискретного действия) струя отклоняется (среднее положение струи в данном случае неустойчиво), в выходных каналах 5 струйного элемента 2 образуется перепад давлений. Наличие каналов 9 отрицательной обратной связи ведет к установлению колебаний в струйном генераторе 1. Отработанный поток через вентиляционные каналы 7 отводится к выходному штуцеру 8. Возникшие колебания давлений в струйных элементах (струйного генератора 1) подаются по магистралям 10, имеющим одинаковую длину и ширину, с одинаковым количеством поворотов на один и тот же угол и конструктивно идентичные жиклеры 11, в управляющие полости 12 пьезодатчика 13, преобразующего пульсации давления в частотный электрический сигнал, подаваемый через электрический соединитель 14, далее к электронному блоку (на фиг. 1 не показан), формирующего цифровой, например, сигнал о величине расхода, о величине потребленного газа (жидкости).
Установка в магистралях 10 конструктивно идентичных жиклеров 11, выполнение магистралей 10 одинаковой длины и ширины, с одинаковым количеством поворотов на один и тот же угол, обеспечивает в управляющих полостях 12 пьезодатчика 13 формирование одинаковых пульсаций давления рабочей среды от пульсаций давления, приходящих во входной штуцер 4 измерителя. Одинаковые пульсации давления в двух выходных каналах генератора 1, поступающие в две управляющие полости 12 пьезодатчика 13 с противоположных сторон взаимно компенсируются, очищая выходной электрический сигнал от помех, формируемых пульсациями давлений измеряемой среды во входном штуцере 4 измерителя.
Таким образом, установка в магистралях 10 конструктивно идентичных жиклеров 11 и выполнение магистралей 10 одинаковой длины и ширины, с одинаковым количеством поворотов на один и тот же угол снижает влияние нестандартных пульсаций давления рабочей среды во входном штуцере 4 на работу измерителя, повышает его помехозащищенность и точность, что способствует расширению области применения измерителя расхода.
Claims (1)
- Измеритель расхода рабочей среды с преобразователем колебаний струи в электрический сигнал, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, внутри которого помещен струйный генератор колебаний со струйными элементами, выполненный в виде стапелированных пластин, и преобразователь колебаний струи в электрический сигнал, состоящий из контейнера с пьезодатчиком, формирующим электрический сигнал о фактическом расходе рабочей среды, причем управляющие полости пьезодатчика соединены магистралями с каналами обратной связи струйного генератора, отличающийся тем, что в магистралях установлены конструктивно идентичные жиклеры, магистрали выполнены одинаковой длины и ширины, имеют одинаковое число поворотов на один и тот же угол.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2772551C1 true RU2772551C1 (ru) | 2022-05-23 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU217145U1 (ru) * | 2023-01-19 | 2023-03-20 | Акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро" | Струйный датчик расхода |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2748616A1 (de) * | 1976-11-02 | 1978-05-18 | Gen Electric | Fluidischer stroemungsmesser |
US4930357A (en) * | 1986-11-21 | 1990-06-05 | Allied-Signal Inc. | Fluidic volumetric fluid flow meter |
WO2002090782A1 (fr) * | 2001-04-24 | 2002-11-14 | Savitsky, Alexandr Anatolievich | Auto-oscillateur a jets et debitmetre par oscillations utilisant cet auto-oscillateur |
RU2296953C2 (ru) * | 2005-04-11 | 2007-04-10 | Открытое акционерное общество Энгельсское ОКБ "Сигнал" им. А.И. Глухарева | Измеритель расхода газа с преобразованием колебания струи в электронный сигнал |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2748616A1 (de) * | 1976-11-02 | 1978-05-18 | Gen Electric | Fluidischer stroemungsmesser |
US4930357A (en) * | 1986-11-21 | 1990-06-05 | Allied-Signal Inc. | Fluidic volumetric fluid flow meter |
WO2002090782A1 (fr) * | 2001-04-24 | 2002-11-14 | Savitsky, Alexandr Anatolievich | Auto-oscillateur a jets et debitmetre par oscillations utilisant cet auto-oscillateur |
RU2296953C2 (ru) * | 2005-04-11 | 2007-04-10 | Открытое акционерное общество Энгельсское ОКБ "Сигнал" им. А.И. Глухарева | Измеритель расхода газа с преобразованием колебания струи в электронный сигнал |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU217145U1 (ru) * | 2023-01-19 | 2023-03-20 | Акционерное общество "Омское машиностроительное конструкторское бюро" | Струйный датчик расхода |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS59195141A (ja) | 流体制御機構 | |
CN101802564B (zh) | 双向振荡射流流量计 | |
CN111356905B (zh) | 超声波流速计量 | |
US3403509A (en) | Pure fluid temperature sensor | |
RU2772551C1 (ru) | Измеритель расхода рабочей среды с преобразователем колебаний струи в электрический сигнал | |
JP2010501874A (ja) | 測定区間の端部に配置されている音波変換器を双方向で作動するための回路装置 | |
RU2296953C2 (ru) | Измеритель расхода газа с преобразованием колебания струи в электронный сигнал | |
RU2354937C2 (ru) | Расходомер | |
US3442124A (en) | Fluid velocimeter | |
RU2390731C1 (ru) | Струйный автогенераторный расходомер-счетчик | |
EP2390632A1 (en) | Flowmeter | |
Strickland et al. | Implementing resonant enhanced pulsed micro-actuators for the control of supersonic impinging jets | |
RU2714849C1 (ru) | Струйный датчик температуры | |
SU1155789A1 (ru) | Струйный генератор | |
GB2148003A (en) | Measurement of flowrate | |
US3491797A (en) | Temperature sensor | |
US3456668A (en) | Frequency multiplier for fluid state systems | |
SU1081421A1 (ru) | Струйный расходомер | |
RU2640122C1 (ru) | Вихреакустический преобразователь расхода | |
RU217145U1 (ru) | Струйный датчик расхода | |
RU2200302C2 (ru) | Струйный датчик расхода | |
RU2492426C1 (ru) | Счетчик-расходомер газа | |
RU2737596C1 (ru) | Струйный датчик температуры | |
RU2715087C1 (ru) | Счётчик газа (варианты) | |
RU2337323C1 (ru) | Счетчик газа |