SU853403A1

SU853403A1 - Method and device for checking level of liquid

Info

Publication number: SU853403A1
Application number: SU782572212A
Authority: SU
Inventors: Леонид Иосифович Заславский; Юрий Николаевич Миронов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2481
Priority date: 1978-01-18
Filing date: 1978-01-18
Publication date: 1981-08-07

Description

Изобретение относитс к способам контрол уровн жидкости преимущественно в баках летательных аппаратов но может найти применение в других област х техники, где есть системы подачи жидких рабочих сред к потребител м . Известны способы контрол уровн жидкости, реализуемые с помощью стру ных датчиков уровн , основанные на измерении полного давлени жидкости при истечении ее из сопла р. . Недостатком этого способа вл етс низка надежность измерений пол ного давлени , при случайных колебани х уровн жидкости в емкости и давлени жидкости на входе в сопло. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ и устройство контрол уровн жидкости, реализованный в составе комплексной системы подачи жидкости потребителю, основанный на регистрации ступенчатого изменени полного давлени за индикатором-струиным насосом, выполненным на основе струй ного, элемента, в процессе истечени из его сопла жидкости высокого давлени и смешени ее с засасываемой жидкостью при наличии и отсутствии ксзнтролируемой жидкости в местах расположени всасывающего и выходного патрубков индикатора-струйного насоса . Причем выходной патрубок камеры cSiemeHHH индикатора-струйного насоса установлен под углом к оси приемника полного давлени , что обеспечивает снижение до нули (относительно емкости) давлени на входе в приемник полного давлени при запуске индик атор а 2. Максимальное рабочее давление питани индикатора ограничено величиной , при которой пульсационные составл ющие скорости потока в камере смешени привод т к. неустойчивости потока вплоть до отключени (срыва) индикатора (при отсутствии жидкости на уровне среза камеры смешени ). Целью изобретений вл етс расширение рабочего диапазона давлений на входе струйного элемента путем увеличени устойчивости формируемого потока жидкости. Эта цель достигаетс тем, что сообщают смешанному потоку тангенцигшьную скорость с помощью устройства, в котором в выходном канале камеры смешени последовательно установлены винтовой завихритель и сопло, диаметр которого выбираетс более диаметра сопла канала питани , а приемник канала измерени укреплен на радиально расположенных ребрах, в одном из которых выполнен упом нутый канал.The invention relates to methods for controlling the level of a liquid mainly in aircraft tanks, but may find application in other areas of technology where there are systems for supplying liquid working media to consumers. There are known methods for controlling the level of a liquid, which are realized with the aid of stringent level sensors, based on measuring the total pressure of a liquid when it has flowed from the nozzle p. . The disadvantage of this method is the low reliability of measurements of the total pressure, with random fluctuations of the level of the liquid in the tank and the pressure of the liquid at the inlet to the nozzle. The closest in technical essence to the present invention is a method and a device for controlling the level of a liquid implemented as part of a complex fluid supply system to a consumer, based on recording a step change in the total pressure behind the jet pump indicator, made on the basis of the jet element, during the outflow from its nozzles of high pressure fluid and its mixing with the suction fluid in the presence and absence of xs-controlled fluid at the locations of the suction and discharge nozzles Indicator-jet pump. Moreover, the outlet nozzle of the cSiemeHHH indicator-jet pump is installed at an angle to the axis of the full pressure receiver, which ensures that the pressure at the inlet to the full pressure receiver drops to zero (relative to capacity) when the indicator starts up 2. The maximum operating pressure of the indicator is limited to where the pulsation components of the flow velocity in the mixing chamber result in flow instabilities up to the indicator shutdown (stall) (in the absence of liquid at the level of the mixing chamber slice). The aim of the inventions is to expand the operating pressure range at the inlet of the jet element by increasing the stability of the fluid flow being formed. This goal is achieved by telling the mixed flow a tangential velocity using a device in which a screw swirl and nozzle are installed in series in the output channel of the mixing chamber and the diameter of which is chosen larger than the diameter of the power supply nozzle and the receiver of the measurement channel is fixed on radially arranged edges in one of which the said channel is made.

Закрутка потока в камере смешени приводит к по влению значительных центробежных сил, вли ние которых, по сравнению с воздействием пульсаций скорости, оказываетс преобладающим , что обеспечивает устойчивость потока.Spin flow in the mixing chamber leads to the appearance of significant centrifugal forces, the effect of which, compared with the effect of velocity pulsations, is predominant, which ensures the stability of the flow.

На фиг.1 изображен общий вид устройства ) на фиг.2 - разрезы А-А и Б-Б фиг.1.Figure 1 shows a general view of the device) figure 2 - sections aa and bb figure 1.

Устройство состоит из канала питани 1 с соплом 2, камеры смешени 3, канала управлени 4, приемника полного давлени 5 канала измерени б, который укреплен на двух радисшьно расположенных ребрах 7, в одном из которых выполнен канал измерени б, центровочной втулки 8, заглушки 9, винтового завихрител 10 с соплом 11, которые установлены в выходном канале 12 камеры смешени 3.The device consists of a feed channel 1 with a nozzle 2, a mixing chamber 3, a control channel 4, a full pressure receiver 5 of measurement channel b, which is mounted on two radially arranged fins 7, one of which has a measurement channel b, a centering sleeve 8, a plug 9 , screw swirl 10 with a nozzle 11, which are installed in the output channel 12 of the mixing chamber 3.

Процесс измерени осуществл етс следующим образом. °The measurement process is carried out as follows. °

При подаче жидкости в канал питани 1 с соплом 2 уровн жидкости в емкости ниже камеры смешени 3 стру активной жидкости выходит из сопла и, не каса сь стенок камеры смешени 3 и винтового завихрител 10 с соплом 11, попадает на вход приемника полного давлени 5. При этом в приемнике Бив канале измерени б устанавливаетс давление, практически равное полному давлению струио жидкости на выходе и& сопла 2.When fluid is supplied to the supply channel 1 with the nozzle 2, the liquid levels in the tank below the mixing chamber 3, the jet of active liquid leaves the nozzle and, without touching the walls of the mixing chamber 3 and the screw swirl 10 with the nozzle 11, enters the input of the full pressure receiver 5. this, in the Biv receiver, the measurement channel b is set to a pressure almost equal to the total pressure of the liquid at the outlet and & nozzle 2.

Когда уровень жидкости в емкости поднимаетс выше камеры смешени 3, то в результате турбулентного перемешивани между этой жидкостью и струей, вытекающей из сопла 2, последн расшир етс , касаетс стенок камеры смешени 3, закручиваетс в винтовом завихрителе 10 и снова резко расшир етс на выходе из сопла 11. При этом в канале управлени 4 создаетс разр жение и через него в камеру смешени 3 начинает поступать жидкость из емкости. В этом случае полное давление струи жидкости, вы-, ход щей из сопла 2, расходуетс на перемешивание с жидкостью, поступающей по каналу управлени 4, и на выходе из камеры смешени 3 на. расширение , закрутку в винтовом завихрителе 10 и т.д.When the liquid level in the tank rises above the mixing chamber 3, as a result of turbulent mixing between this liquid and the jet flowing out of the nozzle 2, the latter expands, touches the walls of the mixing chamber 3, twists in the screw swirl 10 and again sharply expands at the exit from the nozzles 11. In this case, in the control channel 4, a vacuum is created and through it, liquid from the tank begins to flow into the mixing chamber 3. In this case, the total pressure of the jet of fluid coming out of the nozzle 2 is spent on mixing with the fluid entering the control channel 4 and at the outlet of the mixing chamber 3 on. expansion, twist in screw twist 10, etc.

Поток жидкости выходит из сопла 11 винтового завихрител 10 в виде полого конуса и, следовательно, в канале измерени 6 устанавливаетс давление, равное давлению Б емкости в месте установки устройства.The fluid flow leaves the screw-swirler nozzle 11 in the form of a hollow cone and, therefore, pressure 6 is set in measurement channel 6 to be equal to pressure B of the tank at the installation location of the device.

При снижении уровн жидкости в емкости ниже камеры смешени 3 устройство дл контрол уровн жидкости по-прежнему остаетс в запущенном состо нии, т.е. поток жидкости занимает весь объем камеры смешени 3 и выходит из сопла 11 винтового завихрител 10 в виде полого конуса, по каналу управлени 4 в камеру смешени 3 поступает жидкость, и давление в канале измерени б по-прежнему равно давлению в емкости в месте установки устройства.With a decrease in the level of liquid in the tank below the mixing chamber 3, the device for controlling the level of the liquid still remains in a state of neglect, i.e. The fluid flow occupies the entire volume of the mixing chamber 3 and leaves the screw-swirler nozzle 11 in the form of a hollow cone, the control channel 4 enters the mixing chamber 3 and the pressure in the measuring channel b is still equal to the pressure in the tank at the installation site.

При дальнейшем снижении уровн жидкости в емкости ниже входа в канал управлени 4 в последний попадает газ, разр жение в нем резко падает , стру активной жидкости отрываетс от стенок камеры смешени 3, происходит срыв в работе устройства , при этом стру активной жидкости имеет диаметр, практически равный диаметру выходного отверсти сопла 2, и высокую скорость 1еред приемником 5. В канале измерени б устанавливаетс давление, практически равное полному давлению струи жидкости на выходе из сопла 2.With a further decrease in the level of liquid in the tank below the entrance to the control channel 4, the gas gets into the latter, the discharge in it drops sharply, the jet of active fluid is separated from the walls of the mixing chamber 3, the device is disrupted, while the jet of active fluid has a diameter equal to the diameter of the outlet of the nozzle 2, and high speed 1 in front of the receiver 5. In the measurement channel b, a pressure is established that is almost equal to the total pressure of the jet of liquid at the exit of the nozzle 2.

Таким образом, предлагаемый спосо и устройство контрол уровн жидкости расшир ет рабочий диапазон давлений жидкости на входе в сопло струйного индикатора уровн и обеспечивает снижение величины остаточного давлени в канале измерени практически до величины давлени в емкостиThus, the proposed method and device for controlling the level of the liquid expands the working pressure range of the liquid at the inlet to the nozzle of the jet level indicator and reduces the value of the residual pressure in the measurement channel almost to the value of the pressure in the tank.

Кроме того, вход канала управлени 4 или непосредственно или с помощью присоединенной трубки (на чертеже не показана) может располагатьс на различных уровн х и даже в другой емкости в соответствии с выбранным значением нижнего предельного уровн и режимом эксплуатации технического оборудовани , что расшир ет диапазон применимости данного устройства.In addition, the input of control channel 4 either directly or by means of an attached tube (not shown) can be located at different levels and even in a different container in accordance with the selected value of the lower limit level and the operating mode of the technical equipment, which expands the range of applicability this device.

Claims

1. Liquid level control method based on recording a step change in the total fluid pressure at the jet element outlet when interacting with a controlled medium and control flow, characterized in that, in order to expand the working pressure range at the jet element inlet by increasing the stability of the fluid flow formed reported to the mixed flow tangential velocity.

2. A liquid level monitoring device according to Claim 1, comprising a supply channel with a nozzle facing the mixing chamber connected to the tank through a control channel and an output channel opposite to which is mounted coaxially with the nozzle of the receiver of the measurement channel, characterized in that the output channel of the chamber a screw coiler and a nozzle are installed in series; the diameter of which is chosen greater than the diameter of the feed channel nozzle.

3. The device according to claim 2, characterized in that the receiver of the measurement channel is fixed on radially arranged fins, in one of which the said channel is made.

Sources of information taken into account in the examination

1. US patent number 3712136, CL.73-290, 1973.

2. USSR author's certificate

According to application number 2346634, cl. B 64 O 37/28, 1976 (prototype).

S fff corner / ff