RU2804869C1 - Method for constructing a jet oscillator - Google Patents
Method for constructing a jet oscillator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2804869C1 RU2804869C1 RU2023106376A RU2023106376A RU2804869C1 RU 2804869 C1 RU2804869 C1 RU 2804869C1 RU 2023106376 A RU2023106376 A RU 2023106376A RU 2023106376 A RU2023106376 A RU 2023106376A RU 2804869 C1 RU2804869 C1 RU 2804869C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- amplifier
- amplifiers
- jet
- oscillator
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области автоматики и предлагается к использованию при измерении скоростных параметров и управления в системах, подверженных радиационным воздействиям и работающим во взрывоопасных условиях, а также в авиационных приборах летательных аппаратов.The invention relates to the field of automation and is proposed for use in measuring speed parameters and control in systems exposed to radiation and operating in explosive conditions, as well as in aviation instruments of aircraft.
Известен способ построения струйного автогенератора в статье (Попов А.И., Беляев М.М. Возможные диапазоны струйного расходомера / Труды 13-го Всероссийского совещания по проблемам управления (ВСПУ XIII, Москва, 2019). Москва: ИПУ РАН, 2019. С. 2780-2785), по которому для расширения частотного диапазона струйного автогенератора применен возвратный поток с набором технических устройств для его осуществления, что значительно усложняет способ дополнительными измерительными приемами.There is a known method for constructing a jet self-oscillator in the article (Popov A.I., Belyaev M.M. Possible ranges of a jet flow meter / Proceedings of the 13th All-Russian Meeting on Control Problems (VSPU XIII, Moscow, 2019). Moscow: IPU RAS, 2019. With . 2780-2785), according to which, to expand the frequency range of the jet self-oscillator, a return flow with a set of technical devices for its implementation is used, which significantly complicates the method with additional measuring techniques.
Известен способ построения струйного автогенератора, принятый за прототип (СГМБ, Руководство по эксплуатации, СПЭФ.407279.005 РЭ ТУ), по которому в устройство струйного автогенератора из трех струйных усилителей введены дополнительные каналы, непосредственно связывающие измерительный канал со сливным каналом через дроссели для повышения верхней границы диапазона. Недостатком такого приема расширения частотного диапазона, в виде не измеряемого байпаса, является одновременное повышение нижней границы частотного диапазона. Кроме того, в наборе струйных усилителей, составляющих струйный автогенератор, для удобства сборки один из них имеет удлиненные коммуникационные каналы передачи выходного сигнала, которые увеличивают инерционные свойства с понижением диапазона частотного выходного сигнала для всего струйного автогенератора.There is a known method for constructing a jet self-generator, adopted as a prototype (SGMB, Operation Manual, SPEF.407279.005 RE TU), according to which additional channels are introduced into the device of a jet self-generator from three jet amplifiers, directly connecting the measuring channel with the drain channel through chokes to increase the upper limit range. The disadvantage of this technique of expanding the frequency range, in the form of an unmeasured bypass, is the simultaneous increase in the lower limit of the frequency range. In addition, in the set of jet amplifiers that make up the jet self-oscillator, for ease of assembly, one of them has extended communication channels for transmitting the output signal, which increase the inertial properties with a decrease in the range of the frequency output signal for the entire jet self-oscillator.
Техническим результатом является построение струйного автогенератора с параметрами линии обратной связи, способствующими расширению частотного диапазона измерения.The technical result is the construction of a jet self-oscillator with feedback line parameters that help expand the frequency range of the measurement.
Технический результат достигается тем, что принимают способ построения струйного автогенератора, характеризующегося тем, что собирают струйный автогенератор из трех послойно соединенных струйных усилителей, связанных в кольцо последовательной передачей сигнала, при этом определяют одинаковую геометрию проточной камеры взаимодействия для двух усилителей, располагают из двух первый усилитель в первом слое, располагают второй усилитель во втором слое, удлиняют канал питания второго усилителя, выполняют увеличенную геометрию третьего усилителя с прежней ориентацией, располагают третий усилитель в третьем слое, совмещают оси входов и выходов трех усилителей на разных слоях, причем размещение над первым слоем второго слоя с вторым усилителем выполнено со смещением вдоль своей продольной оси таким образом, чтобы входные каналы совпадали по центрам переходных отверстий в слоях с отверстиями выходных каналов предыдущего нижнего слоя, а размещение над вторым слоем третьего усилителя выполнено со смещением вдоль своей продольной оси таким образом, чтобы выходные каналы совпадали по центрам переходных отверстий в слоях с отверстиями входных каналов усилителя первого слоя, а входные совпадали с выходными каналами второго усилителя второго слоя.The technical result is achieved by adopting a method for constructing a jet self-oscillator, characterized by assembling a jet self-oscillator from three layer-by-layer connected jet amplifiers connected in a ring by sequential signal transmission, while determining the same geometry of the flow interaction chamber for two amplifiers, placing the first amplifier from the two in the first layer, place the second amplifier in the second layer, lengthen the power channel of the second amplifier, make an enlarged geometry of the third amplifier with the same orientation, place the third amplifier in the third layer, combine the axes of the inputs and outputs of the three amplifiers on different layers, and place the second one above the first layer layer with the second amplifier is offset along its longitudinal axis so that the input channels coincide at the centers of the via holes in the layers with the holes of the output channels of the previous lower layer, and the placement above the second layer of the third amplifier is offset along its longitudinal axis so that The output channels coincided at the centers of the via holes in the layers with the holes of the input channels of the amplifier of the first layer, and the input channels coincided with the output channels of the second amplifier of the second layer.
Струйный автогенератор, как в прототипе, состоит из трех струйных усилителей 1, 2 и 3, входы и выходы которых замкнуты в кольцо обратными связями для обеспечения генерации. При этом выполнение автогенератора предлагается в виде «слоеного пирога» на основании слоя с первым усилителем. Размещение над первым слоем второго слоя с вторым усилителем требует смещения вдоль своей продольной оси таким образом, чтобы входные каналы совпадали по центрам переходных отверстий в слоях с отверстиями выходных каналов предыдущего (нижнего) слоя.The jet self-oscillator, as in the prototype, consists of three jet amplifiers 1, 2 and 3, the inputs and outputs of which are closed in a ring with feedback to ensure generation. In this case, the implementation of the self-oscillator is proposed in the form of a “layer cake” based on the layer with the first amplifier. Placing the second layer with the second amplifier above the first layer requires displacement along its longitudinal axis so that the input channels coincide at the centers of the via holes in the layers with the holes in the output channels of the previous (lower) layer.
Размещение над вторым слоем третьего усилителя требует смещения вдоль своей продольной оси таким образом, чтобы выходные каналы совпадали по центрам переходных отверстий в слоях с отверстиями входных каналов усилителя первого слоя, а входные совпадали с выходными каналами второго усилителя второго слоя.Placing the third amplifier above the second layer requires displacement along its longitudinal axis so that the output channels coincide at the centers of the via holes in the layers with the holes of the input channels of the amplifier of the first layer, and the input channels coincide with the output channels of the second amplifier of the second layer.
Для обеспечения кольцеобразной передачи сигналов и для уменьшения длины коммуникационных каналов обратной связи струйного генератора третий усилитель в способе построения по прототипу развернут на 180° в своей плоскости относительно первого и второго струйных усилителей. При однотипном выполнении проточной камеры третьего усилителя в том же масштабе (как в прототипе), что и два других усилителя для подключения к первому по схеме кольца передачи сигнала, приходится увеличивать коммуникационные длины его входных и выходных каналов. При этом в такой схеме сборки по слоям каналы связи между входными и выходными каналами первого и второго усилителей сокращаются до минимума, а каналы передачи сигнала между третьим усилителем и первым - эти каналы обратной связи, расположенные в третьем слое, практически нельзя исключить или минимизировать. Это отрицательное свойство послойной сборки проявляется тем самым в виде негативного влияния на частотную характеристику автогенератора (повышение линейности и увеличение динамического диапазона измерения).To ensure ring-shaped signal transmission and to reduce the length of the inkjet generator feedback communication channels, the third amplifier in the prototype construction method is rotated 180° in its plane relative to the first and second inkjet amplifiers. With the same type of flow chamber of the third amplifier on the same scale (as in the prototype) as the other two amplifiers, in order to connect to the first one according to the signal transmission ring circuit, it is necessary to increase the communication lengths of its input and output channels. Moreover, in such a layered assembly scheme, the communication channels between the input and output channels of the first and second amplifiers are reduced to a minimum, and the signal transmission channels between the third amplifier and the first - these feedback channels located in the third layer cannot be practically eliminated or minimized. This negative property of the layer-by-layer assembly thus manifests itself in the form of a negative effect on the frequency response of the self-oscillator (increased linearity and increased dynamic range of measurement).
Длины коммуникационных каналов и их емкости увеличивают долю времени в периоде колебаний сигналов давления автогенератора (с повышением скорости с повышением перепада давления эта доля увеличивается для сжимаемых сред), что существенно нарушает пропорциональную зависимость изменения частоты от измеряемого параметра (скорость, расход) и ограничивает диапазон измерений по максимальной частоте, т.е. сужает динамический диапазон. Для сведения к минимуму влияния коммуникационных каналов между усилителями на выходную характеристическую частоту конструктивно совмещают входы и выходы трех усилителей на разных слоях.The lengths of communication channels and their capacities increase the proportion of time in the period of oscillations of the pressure signals of the autogenerator (with increasing speed and increasing pressure drop, this proportion increases for compressible media), which significantly violates the proportional dependence of the frequency change on the measured parameter (speed, flow) and limits the measurement range at maximum frequency, i.e. narrows the dynamic range. To minimize the influence of communication channels between amplifiers on the output characteristic frequency, the inputs and outputs of three amplifiers are structurally combined on different layers.
По способу построения струйного автогенератора выбирают струйный автогенератор из трех послойно соединенных струйных усилителей с последовательной передачей сигнала и связанных в кольцо, определяют одинаковую геометрию проточной камеры взаимодействия для двух усилителей, располагают из двух первый усилитель в первом слое, располагают второй усилитель во втором слое, удлиняют канал питания второго усилителя, выполняют увеличенную геометрию третьего усилителя с прежней ориентацией (как в прототипе), располагают третий усилитель в третьем слое, совмещают оси входов и выходов трех усилителей на разных слоях.According to the method of constructing a jet self-oscillator, a jet self-oscillator is selected from three layer-by-layer connected jet amplifiers with sequential signal transmission and connected in a ring, the same geometry of the interaction flow chamber is determined for two amplifiers, the first amplifier of the two is placed in the first layer, the second amplifier is placed in the second layer, and the power channel of the second amplifier, make an enlarged geometry of the third amplifier with the same orientation (as in the prototype), place the third amplifier in the third layer, combine the axes of the inputs and outputs of the three amplifiers on different layers.
Длины коммуникационных каналов и их емкости увеличивают долю времени в периоде формируемой выходной частоты автогенератора, что существенно нарушает пропорциональную зависимость изменения частоты от измеряемого параметра и ограничивает диапазон измерений по максимальной частоте. В струйном автогенераторе из трех последовательно в слоях связанных струйных усилителей, усилитель третьего слоя изготовлен в увеличенном масштабе к двум другим с одинаковой геометрией проточной камеры, в плоской геометрии которой увеличена длина от сопла питания до приемных каналов, укорочены длины каналов обратной связи автогенератора расположением входа усилителя третьего слоя непосредственно над выходом усилителя второго слоя и выхода над входом усилителя первого слоя.The lengths of communication channels and their capacities increase the proportion of time in the period of the generated output frequency of the oscillator, which significantly violates the proportional dependence of the frequency change on the measured parameter and limits the measurement range at the maximum frequency. In a jet self-oscillator consisting of three successively connected jet amplifiers in layers, the amplifier of the third layer is made on an enlarged scale to the other two with the same geometry of the flow chamber, in the flat geometry of which the length from the power nozzle to the receiving channels is increased, the lengths of the feedback channels of the self-oscillator are shortened by the location of the amplifier input the third layer directly above the output of the amplifier of the second layer and the output above the input of the amplifier of the first layer.
По предложенному способу построения по сравнению с построением в прототипе практически осуществлена замена выходных длинных каналов третьего усилителя увеличенной длиной проточной камеры взаимодействия масштабируемого третьего усилителя, частотные характеристики которой зависят только от скорости струйного течения, как и в первых двух усилителях. Удлиненные каналы третьего усилителя в прототипе автогенератора увеличивали в струйном автогенераторе индуктивные и емкостные составляющие в периоде колебаний, что приводили к отклонению пропорциональной зависимости частоты от скорости (расхода) и уменьшали частотный динамический диапазон измерения.According to the proposed construction method, in comparison with the construction in the prototype, the long output channels of the third amplifier were practically replaced with an increased length of the flow chamber of interaction of the scalable third amplifier, the frequency characteristics of which depend only on the speed of the jet flow, as in the first two amplifiers. The extended channels of the third amplifier in the self-oscillator prototype increased the inductive and capacitive components in the oscillation period in the jet self-oscillator, which led to a deviation in the proportional dependence of frequency on speed (flow) and reduced the frequency dynamic range of the measurement.
Положительный эффект осуществляется тем, что третий струйный усилитель (замыкающий) выполнен в увеличенном масштабе в соотношении в диапазоне 1,2…2,5:1 к двум другим в цепи автогенератора. Пропорционально изменяется длина передачи сигнала от сопла питания до приемного сопла. Увеличенные геометрические размеры снижают влияние «паразитных» длин коммуникационных каналов в обратной связи автогенератора. Соответствующее отношение отражается в ширине канала питания третьего усилителя к ширине каналов питания первого и второго струйных усилителей. При этом автомодельность конфигураций всех элементов струйных усилителей остается такой же.The positive effect is achieved by the fact that the third jet amplifier (closing) is made on an enlarged scale in a ratio in the range of 1.2…2.5:1 to the other two in the oscillator circuit. The signal transmission length from the power nozzle to the receiving nozzle changes proportionally. Increased geometric dimensions reduce the influence of “parasitic” lengths of communication channels in the feedback of the self-oscillator. The corresponding ratio is reflected in the width of the power channel of the third amplifier to the width of the power channels of the first and second inkjet amplifiers. At the same time, the self-similarity of the configurations of all elements of the jet amplifiers remains the same.
Такое построение струйного автогенератора с параметрами линии обратной связи, которые снижают влияние индуктивной и емкостной составляющих в выходных каналах при передаче информационного сигнала, способствует расширению частотного диапазона измерения.This construction of a jet self-oscillator with feedback line parameters that reduce the influence of inductive and capacitive components in the output channels when transmitting an information signal helps to expand the measurement frequency range.
Предлагаемый способ устраняет вынужденное удлинение указанных в прототипе коммуникационных каналов, уменьшает длину коммуникационных каналов в обратной связи автогенератора его с входными каналами струйных усилителей, повышает точность преобразования измерительной информации и расширяет частотный динамический диапазон измерения.The proposed method eliminates the forced lengthening of the communication channels specified in the prototype, reduces the length of the communication channels in the feedback of its self-oscillator with the input channels of inkjet amplifiers, increases the accuracy of conversion of measurement information and expands the frequency dynamic range of measurement.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2804869C1 true RU2804869C1 (en) | 2023-10-09 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2421690C2 (en) * | 2009-05-08 | 2011-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТБН энергосервис" | Jet flow metre and procedure for its implementation |
| RU2528275C2 (en) * | 2012-11-15 | 2014-09-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of making drop generator |
| CN114777856A (en) * | 2022-03-17 | 2022-07-22 | 深圳市为朗仪表有限公司 | Flowmeter and manufacturing process thereof |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2421690C2 (en) * | 2009-05-08 | 2011-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТБН энергосервис" | Jet flow metre and procedure for its implementation |
| RU2528275C2 (en) * | 2012-11-15 | 2014-09-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of making drop generator |
| CN114777856A (en) * | 2022-03-17 | 2022-07-22 | 深圳市为朗仪表有限公司 | Flowmeter and manufacturing process thereof |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Касимов А.М., Попов А.И. "Струйные преобразователи объемных и массовых расходов". XIII ВСЕРОССИЙСКОЕ СОВЕЩАНИЕ ПО ПРОБЛЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ ВСПУ-2019. Москва 17-20 июня 2019 г. Стр. 2735-2742 (стр. 2739, рис. 3). * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0122100B1 (en) | Fluid density and mass flow measurement | |
| US3096434A (en) | Multiple integration flow computer | |
| CN103808454B (en) | A kind of autonomous calibration steps of pressure transducer | |
| JP2805231B2 (en) | Pressure sensor | |
| CN103575315A (en) | Method using delay line type surface acoustic wave sensor to test characteristic parameters of article | |
| RU2804869C1 (en) | Method for constructing a jet oscillator | |
| US2991650A (en) | Sonic flow meter | |
| CN104850167A (en) | Low power proportional to absolute temperature current and voltage generator | |
| Buff | SAW sensors | |
| Wang et al. | Simulation and experimental verification on dynamic calibration of fuel gear flowmeters | |
| US3420102A (en) | Acoustic fluid metering device | |
| US4644781A (en) | Fluid property measuring device | |
| RU2816742C1 (en) | Annular jet oscillator | |
| Naples et al. | Experimental investigation of a rotating detonation engine injector temporal response | |
| US2456811A (en) | Piezoelectric temperature measuring and control system | |
| RU2665758C2 (en) | Device for measuring mass flow, molecular weight and humidity of gas | |
| Sukhinets et al. | Intelligent flow meter on acoustic multivibrator | |
| US3178940A (en) | Ultrasonic measuring device | |
| Scardelletti et al. | Demonstration of a packaged capacitive pressure sensor system suitable for jet turbofan engine health monitoring | |
| Gerasimov et al. | Model of piezoelectric transducers for the metrological characteristics study of ultrasonic measuring instruments | |
| Kasimov et al. | Measurements of Technological Process Parameters by Jet Multivibrators | |
| RU212029U1 (en) | JET AIR SPEED METER | |
| Kamali et al. | Study on the performance and control of a piezo-actuated nozzle-flapper valve with an isothermal chamber | |
| US3631874A (en) | Fluidic overspeed sensor for a power turbine | |
| JPS5932834A (en) | Crystal temperature sensor |